WO2023110792A1 - Receiver, transceiver system and associated receiving method - Google Patents

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WO2023110792A1
WO2023110792A1 PCT/EP2022/085484 EP2022085484W WO2023110792A1 WO 2023110792 A1 WO2023110792 A1 WO 2023110792A1 EP 2022085484 W EP2022085484 W EP 2022085484W WO 2023110792 A1 WO2023110792 A1 WO 2023110792A1
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WO
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symbol
equalizer
symbols
designed
calculate
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/085484
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French (fr)
Inventor
Raphaël LE BIDAN
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Institut Mines Telecom
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
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    • H04L25/03019Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
    • H04L25/03038Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a non-recursive structure
    • HELECTRICITY
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    • H04L2025/03598Algorithms
    • H04L2025/03611Iterative algorithms
    • H04L2025/03636Algorithms using least mean square [LMS]

Definitions

  • the present invention relates to the field of digital data transmissions and more particularly equalization for digital communications.
  • It relates more particularly to a receiver, a transmission/reception system comprising said receiver, an associated reception method.
  • a digital receiver on a transmission chain comprises an equalizer to reduce the errors in detecting the symbols transmitted by a transmitter, in the presence of noise and interference between symbols (ISI: "InterSymbol Interference" in English ).
  • Interference between symbols may be due to:
  • a limited passband of certain components of the transmission chain e.g. photodetector of the receiver, attenuating or shifting more strongly certain frequencies of the modulated signal than others;
  • the receiver comprises:
  • a sampler designed to sample a received signal having propagated in a propagation channel, successive symbols being encoded in this received signal, in order to provide one or more samples per symbol received, the symbols belonging to a predefined alphabet
  • an equalizer designed to calculate, for each symbol received, an estimate of this symbol from a linear combination of the samples for this symbol;
  • a decision module designed to determine the symbol of the alphabet closest to the estimate as the detected symbol.
  • a digital data receiver comprising:
  • a sampler designed to sample a received signal having propagated in a propagation channel, successive symbols being encoded in this received signal, in order to provide one or more samples per symbol received, the symbols belonging to a predefined alphabet
  • a decision module designed to determine the symbol of the alphabet closest to the estimate as the detected symbol; characterized in that the alphabet has an offset such that the transmitted symbols have a predefined non-zero expectation, and in that the equalizer is arranged to add a non-zero scalar component to the linear combination to at least partially compensate for the decentering.
  • the non-centering of the modulation alphabet induces a bias in the estimate.
  • the equalizer MMSE-DFE of the prior art recalled above is not optimal in the sense that it does not make it possible to minimize the mean squared error criterion.
  • the addition of the non-zero scalar component before the decision is made makes it possible to compensate at least in part for the induced bias and thus to obtain more efficient detection of the symbols, in particular by achieving a reduced bit error rate.
  • the decision module which follows the equalizer can be made up of decision thresholds or regions whose value or form are independent of the equalizer, and function solely of the modulation alphabet. Its practical implementation is therefore simplified, for example compared to the decision module of the receiver of the state of the art described above, where the decision thresholds must be adapted to the value of the coefficients of the equalizer.
  • the invention may further include one or more of the following optional features, in any technically possible combination.
  • the equalizer is designed to calculate the scalar component from coefficients of the linear combination of the samples and the predefined expectation.
  • the equalizer is designed to calculate the scalar component from a channel matrix representative of the propagation channel.
  • said channel matrix is a block Toeplitz matrix.
  • the equalizer is designed to calculate said scalar component in order to minimize a mean square error between the transmitted symbols and the estimates.
  • the equalizer comprises a direct filter, preferably with a finite impulse response, and the equalizer is designed to apply this direct filter to the samples to provide said linear combination.
  • the equalizer is designed to calculate, for each symbol received, the estimate of this symbol independently of previously detected symbols.
  • the equalizer is designed to calculate, for each symbol received, the estimate of this symbol from a difference between the linear combination of the samples for this symbol and a linear combination previously detected symbols, the scalar component being added to this difference.
  • the equalizer further comprises a so-called feedback filter, preferably with a finite impulse response, and the equalizer is designed to apply this feedback filter to the previously detected symbols so as to provide said linear combination of previously detected symbols.
  • the equalizer is designed to calculate the scalar component from the direct filter.
  • the equalizer is designed to additionally calculate the scalar component from the feedback filter.
  • the equalizer is designed to iteratively update the scalar component as a function of symbols previously determined by the decision module.
  • a digital communication system is also proposed, characterized in that it comprises a transmitter designed to transmit symbols selected from an alphabet of non-zero expectation, and a receiver according to the invention.
  • a method for receiving digital data comprising:
  • Figure 1 schematically illustrates a communication system implementing the present invention
  • Figure 4 schematically illustrates an example of implementation of a receiver equalizer according to a first embodiment
  • Figure 5 schematically illustrates a process for configuring the equalizer of Figure 4.
  • Figure 6 schematically illustrates an example of implementation of the equalizer of a receiver according to a second embodiment
  • Figure 7 schematically illustrates a method of configuring the equalizer according to an alternative embodiment of the first embodiment
  • Figure 8 schematically illustrates a method of configuring the equalizer according to an alternative embodiment of the second embodiment
  • Figure 9 schematically illustrates an example of implementation of the equalizer according to a variant embodiment of the second embodiment.
  • Figure 10 schematically illustrates an information processing device intended to implement the invention.
  • the digital communication system 100 comprises a transmitter 102, a receiver 104 and a propagation channel 106 connecting the transmitter 102 to the receiver 104.
  • the transmitter 102 is designed to transmit a signal e(t) carrying a digital message.
  • a digital message is a series of binary elements, commonly referred to as "bits”.
  • the transmitter 102 is designed to successively encode, in the signal e(t), symbols s n respectively representing blocks or words of successive p bits.
  • Each symbol s n corresponds to one or more modulations of a carrier signal at a carrier frequency, such that the modulated carrier signal forms the signal e(t).
  • Each symbol s n belongs to an alphabet Q with K elements ⁇ S o , Si,...,S K -i ⁇ respectively associated with the different possible combinations of bits in a word.
  • the transmitter 102 is designed to regularly transmit the symbols according to a symbol period Ts.
  • intensity modulations such as all-or-nothing modulation (OOK: "On-Off Keying” in English) or else its K-ary generalizations (K being the number of possible intensity levels). Any other modulation can also be used, as long as the alphabet used is not centred.
  • the transmitter 102 may be an amplitude modulated laser source configured to emit a laser pulse of amplitude A at each symbol associated with bit “1” but no pulse (ie substantially zero amplitude) at each symbol associated with bit “0”.
  • OLK all-or-nothing
  • the transmitted symbols s n take their values equiprobably in the binary alphabet ⁇ 0, A ⁇ , so that their expectation E[s n ] is equal to A/2 and their variance a 2 is equal to At 2/4 .
  • the propagation channel 106 is a material medium suitable for transmitting the signal e(t) transmitted by the transmitter 102, for example in the form of electromagnetic waves (i.e. optical or radiofrequency), so that 'it can be received by the receiver 104.
  • the propagation channel 106 is an optical fiber, a coaxial electric line, air or water or any other natural medium suitable for transmitting, for example, an optical signal or radio frequency.
  • the propagation channel 106 is linear in the sense that the effects or deformations that it induces on the signal are linear.
  • the transmitter 102 is for example configured to transmit at a power lower than a nonlinear distortion threshold of the propagation channel 106, for example a nonlinear dispersion threshold.
  • the optical power emitted is adapted according to the optical fiber used to avoid the non-linear effects of the fiber.
  • the propagation channel 106 is of a dispersive nature, that is to say capable of generating interference between symbols.
  • this is the case of a chromatic dispersion optical fiber inducing a broadening of the optical pulses during propagation or of a multipath radio or optical transmission channel in which several copies of the same symbol are detected. by the receiver 104 with different delays.
  • the propagation channel 106 can be marred by noise w(t), for example of zero mathematical expectation and independent of the transmitted symbols s n .
  • the noise w(t) is a centered Gaussian additive noise with variance o w 2 .
  • the receiver 104 is designed to receive an analog signal r(t) corresponding to the transmitted signal e(t) after propagation through the propagation channel 106.
  • the receiver 104 is for example configured to receive the received signal r(t) on the carrier frequency of the signal from the transmitter 102 and to transpose this signal into baseband (i.e. around a zero frequency) and filter it for example by applying a low-pass filter.
  • the signal after transposition and filtering is always denoted r(t).
  • the receiver 104 is also designed to detect in this received signal r(t) the symbols s n initially transmitted, in particular in the presence of noise and interference between symbols in the received signal r (t). Thus, the receiver 104 is designed to provide a detected symbol s n for each symbol s n transmitted.
  • the receiver 104 comprises a sampler 208 designed to sample the received signal r(t) and thus supply successive samples y n , m of this signal r(t).
  • the sampler 208 For each symbol period T s corresponding to the transmission of a symbol s n , the sampler 208 provides a set y n of M samples y n , m (M greater than or equal to one) such that :
  • m is an integer index varying from 0 to M-1, M designating the total number of samples per symbol received during the symbol period T s .
  • FIG. 3 schematically illustrates an example of received signal r(t) and the corresponding digitized signal y n as supplied at the output of sampler 208.
  • the sampler 208 provides respectively for the three consecutive symbols s n , s n+ i, s n+2 , the following three sample vectors:
  • the receiver 104 further comprises an equalizer 210 connected to the output of the sampler 208.
  • the equalizer 210 is configured to provide each symbol period T s , an estimate z n of the symbol received from the M samples y n , m , provided by the sampler 208.
  • the receiver 104 further comprises a noise estimator 212 connected on the one hand to the output of the sampler 208 and on the other hand to the equalizer 210.
  • the noise estimator 212 is configured to calculate the variance o w 2 of the noise from the samples y n supplied by the sampler 208 and supply this variance to the equalizer 210.
  • the noise is an additive Gaussian noise, centered (ie of zero expectation), of variance o w 2 and independent of the transmitted symbols. More generally, the noise characteristics are specific to the communication system concerned and depend in particular on the nature of the transmission channel 106. Thus, these characteristics can be adjusted according to the transmission system considered.
  • the receiver 104 further comprises a channel estimator 214 connected on the one hand to the output of the sampler 208 and on the other hand to the equalizer 210.
  • the channel estimator 214 is configured on the one hand to calculate from the samples y n , a channel matrix H representative of the deformations that the propagation channel 106 causes the symbols to undergo and on the other hand to supply this channel matrix H to the equalizer 210.
  • This matrix describes the model interference between symbols specific to the propagation channel concerned.
  • the channel matrix H is a Toeplitz matrix by blocks, comprising for example at least one non-zero block in the first position of the first row and first column.
  • the equalizer 210 is configured to receive data relating to the modulation format used by the transmitter 102 to transmit the symbols. For example, these data include the expectation E[s n ] and/or the variance a 2 of the symbols s n transmitted.
  • the equalizer 210 will be described in more detail later, with reference to Figure 4.
  • the receiver 100 further comprises a decision module 216 designed to select the symbol of the alphabet Q closest to the estimate z n .
  • the selected symbol is thus taken as the detected symbol s n- , where A is the restitution delay which is a parameter of the equalizer 210.
  • the decision module 216 is designed to compare the estimate z n with regions defined by predefined thresholds, each region being respectively associated with one of the symbols of the alphabet Q.
  • the thresholds are independent of the equalizer 210 and in particular of its coefficients p H and of its scalar component 0 which will be described later.
  • the equalizer 210 comprises a sample combiner, called direct combiner 400, designed, for each symbol period T s , to receive the samples y n and provide a linear combination y′ n of said samples.
  • this direct combiner 400 is a direct filter ("feed-forward” in English), preferably a digital filter with finite impulse response (FIR: “Finite Impulse Response” in English).
  • the equalizer 210 further comprises a configuration module 400a of the direct combiner 400, to configure the latter according to configuration parameters.
  • these configuration parameters include channel parameters specific to the propagation channel 106, such as the channel matrix H and/or the noise variance o w 2 .
  • These configuration settings may also include parameters specific to the modulation alphabet Q, such as the variance o s 2 of the symbols s n transmitted.
  • the configuration module 400a determines the coefficients p H defining the filter.
  • this vector p H comprises N ⁇ M coefficients, so that the direct combiner 400 provides a linear combination of samples every T s seconds.
  • the equalizer 210 further comprises a feedback loop between the decision module 216 and the direct combiner 400, in order to improve symbol detection from previously detected symbols.
  • This loop comprises on the one hand a combiner of detected symbols, called reverse combiner 420, at the output of the decision module 216 and on the other hand a subtractor 440 between the direct combiner 400 and the reverse combiner 420.
  • the reverse combiner 420 is configured to supply, for each symbol period T s , a linear combination of the symbols s nA-1 , s nA-2 > ⁇ previously detected by the decision module 216 A symbol periods earlier . This linear combination of symbols is denoted s' n .
  • the reverse combiner 420 is a backward filter, preferably a digital filter with finite impulse response (F1).
  • the feedback filter could be an infinite impulse response (HR) filter.
  • the equalizer 210 further comprises a configuration module 420a of the reverse combiner 420 designed to configure the latter according to parameters specific to the propagation channel 106, such as the channel matrix H, and configuration parameters of the combiner direct 400, such as the p H coefficients.
  • the configuration module 420a of the feedback combiner 420 of symbols determines a vector of coefficients q H defining the filter, this vector comprising N b coefficients, so that the filter feedback 420 provides a linear combination of samples every T s seconds.
  • the equalizer 210 further comprises an addition module 460 between the subtractor 440 and the decision module 216.
  • this non-zero scalar component 0 makes it possible to compensate at least in part for the bias resulting from the impact of the expectation E[s n ] of the transmitted symbols s n through the combined action of the matrix of channel H and coefficients p H .
  • the equalizer 210 further comprises a configuration module 460a designed to calculate the non-zero scalar component 0 and to supply this component to the addition module 460 so as to add it to the difference d.
  • the configuration module 460a is configured to calculate the non-zero scalar component 0 as a function of parameters linked to the alphabet Q, such as the expectation E[s n ] of the transmitted symbols s n , of parameters configuration of the upstream combiner 300, such as the coefficients p H , and/or parameters specific to the propagation channel 106, such as the channel matrix H.
  • the estimate z n provided at the input of the module of decision 216 is such that:
  • the configuration modules 400a, 420a, 460a are designed to respectively configure the direct combiner 400, the return combiner 420 and the addition module 460 of the scalar component. These modules can be implemented in software form executed by the same information processing module, such as that described below with reference to Figure 9.
  • the receiver 104 receives from the transmitter 102 a known reference message.
  • the noise estimator 212 and the channel estimator 214 previously described with reference to FIG. 2 determine from a analysis of this known message, respectively the variance of the noise o w 2 and the channel matrix H and supply this information to the equalizer 210.
  • the sampler 208 samples the received signal r(t) corresponding to an unknown message e(t) transmitted by the transmitter 102, so as to provide a set of blocks of M successive samples for N received symbols.
  • a block of M samples is supplied every T s seconds (symbol period) by the sampler 208.
  • H denoting the channel matrix, preferably equal to a block Toeplitz matrix describing the inter-symbol interference model specific to the propagation channel, s n being the vector of transmitted symbols participating in the inter-symbol interference present in the NxM last samples received, and w n is a Gaussian noise vector, centered, of variance o w 2 on each coordinate and independent of the transmitted signal.
  • the channel matrix comprises two bare blocks, more particularly a lower null triangular block and an upper null triangular block.
  • the configuration module 400a of the forward combiner 400 calculates the coefficients p H
  • the configuration module 420a of the reverse combiner 420 calculates the coefficients q H
  • the configuration module 460a of the module d addition 460 calculates the nonzero 0 scalar component.
  • the parameters p H , q H , 0 of the equalizer 210 are calculated so as to minimize the “mean squared error” cost function (MSE: “Minimum Square Error”) between the estimated z n and the symbol s n.Ai where A designates the delay in restitution of the symbols by the receiver, denoted:
  • the parameters p , q H , 0 of the equalizer 210 are calculated so as to minimize a bit error rate (BER: “Bit Error Rate”).
  • the delay A can be optimized. For example, it is possible to try several values of the delay A (for example by scanning) to find the best one, i.e. the one minimizing the cost function J.
  • non-zero scalar component 0 is defined in particular as a function of the mathematical expectation of the non-centered alphabet Q and of the channel matrix H modeling in particular the interferences between symbols.
  • the parameters p H , q H , 0 are applied respectively to the upstream filter 300, to the return filter 320 and to the addition module 360 so as to configure the equalizer 210.
  • the equalizer which now bears the reference 610, differs from the equalizer 210 according to the first embodiment, in that it does not include a feedback loop.
  • the estimate z n is calculated independently of the symbols Sn-â-1, Sn-â-2, ⁇ previously detected.
  • the direct combiner 400 can be an FIR filter configured by the configuration module 400a is designed to calculate the coefficients p H .
  • the parameters p H and 0 of the equalizer 610 are calculated by making the same assumptions as those previously for the first embodiment. In this case, the parameters of the equalizer 610 are determined according to the following expressions, with the same notations as previously:
  • the parameters of the equalizer 210 are initially calculated analytically, in particular as a function of external parameters linked to the propagation channel 106, to the noise and to the statistical properties of the symbols s n .
  • the channel estimator 214 and the noise estimator 212 can be used to supply the equalizer 210 with the channel matrix H and the noise variance o w 2 .
  • the parameters (0, p H , q H ) or (0, p H ) of the equalizer 210 can be determined adaptively by a technique of convergence and tracking. This technique constitutes a variant embodiment that can be applied to each of the embodiments described above.
  • the equalizer which now bears the reference 710, is designed to iteratively update the scalar component 0 as a function of symbols previously determined by the decision module 216.
  • This does not require use a decoder (“soft demapper” in English) which uses several successive estimates, to analyze them as with error correction.
  • the decision module 216 provides each symbol s n- from a single estimate z n .
  • the equalizer 710 further comprises a module 780 for comparing the symbols previously detected by the decision module 216 with the estimate z n , so as to calculate an error signal e n .
  • the comparison module 780 has an output connected to the configuration module 700a of the direct combiner 400, to the configuration module 720a of the reverse combiner 420 and to the configuration module 760a of the add module 460, so that the signal of The error e n is supplied, for each symbol period, simultaneously at the input of these configuration modules 700a, 720a, 760a.
  • a method 800 of configuring the equalizer 710 will now be described in more detail with reference to Figure 7.
  • the transmitter 102 starts sending a sequence of known symbols and the receiver 104 receives this sequence.
  • This known sequence of symbols is used by the equalizer 710 to update its configuration parameters p H , q H , 0, as it receives the symbols of the known sequence. This update is carried out iteratively, during a convergence phase B1 as detailed below.
  • the configuration parameters p H , q H , 0 of the equalizer 710 are updated.
  • the parameters of the equalizer 710 are updated once per symbol period, for each symbol of the known sequence, received during the convergence phase B1.
  • This updating is carried out by comparing the estimates z n of the symbols with the symbols of the known sequence.
  • each symbol s n of the known sequence is received by the receiver with a delay A.
  • This error signal e(n) is transmitted at each symbol period to the configuration modules 700a, 720a, 760a.
  • the configuration modules 700a, 720a, 760a calculate the configuration parameters p H , q H , 0 of the equalizer 710 according to the initial value fixed during the initialization step E80 or a previous value of the parameters determined during the previous period (ie during a previous iteration). [0117] For example, during the update step E86,
  • the configuration module 700a of the upstream filter 400 is configured to calculate the coefficients p H of said filter according to the following recurrence formula:
  • the configuration module 720a of the feedback filter 420 is configured to calculate the coefficients q H of said filter according to the following recurrence formula:
  • the configuration module 760a of the addition module 460 is configured to calculate the scalar component 0 according to the following recurrence formula:
  • ⁇ n+l ®n ⁇ 2e n
  • a convergence criterion is such that the difference e n is less than a predetermined convergence threshold e ⁇
  • a tracking phase B2 is implemented which will be described below in more detail.
  • the updating of the settings of the equalizer 710 is controlled by the previous detections of symbols.
  • the tracking step B2 differs from the convergence step B1 in that it uses the detected symbols s su_ A in the error e n instead of the transmitted symbols s nA to update the parameters of the 710 equalizer.
  • the error signal e(n) is replaced by an error signal between the estimate z n and the symbol s slaughter_ A detected with a delay A so that
  • the equalizer which now bears the reference 910, is designed to iteratively determine its configuration parameters 0, p H .
  • the equalizer 910 comprises the module 780 for comparing the symbols previously detected by the decision module 216 with the estimate z n , so as to calculate the error signal e n .
  • the configuration parameters 0, p H of the equalizer 910 are updated at each iteration as a function of the error signal e(n), respectively by the configuration modules 900a and 960a according to the same method 800 as described with reference to FIG. 8 with the difference that only the parameters 0, p H .
  • the configuration module 900a of the upstream filter 400 is configured to calculate the coefficients p H of said filter according to the recurrence formula [Math 9]; the configuration module 960a of the addition module 460 is configured to calculate the scalar component 0 according to the recurrence formula [Math 11],
  • the receiver 106 may comprise a computer system 10, as illustrated in the form of a block diagram in FIG. 10, adapted for the implementation of one or more modules described above.
  • This computer system 10 comprises a data processing unit 10.1 (such as a microprocessor denoted CPU, from the English "Central Processing Unit"), a main memory 10.2 (such as a random access memory, denoted RAM, from the English “Random Access Memory”) accessible by the processing unit 10.1, a read only memory 10.3 denoted ROM, from the English “Read Only Memory”), accessible by the processing unit 10.1, a support optional storage, readable by computer, such as for example a local medium (such as a local hard disk 10.6, denoted HD in English “Hard Drive”) or even a removable medium (such as a USB key, the English “Universal Serial Bus”, or else a CD, from the English “Compact Disc” or else a DVD, from the English “Digital Versatile Disc”) readable by means of an appropriate reader of the computer system 10 (such as a USB port or a CD and/or DVD disk drive); a 10.7 input/output module for receiving/sending data from/to external devices such as hard disk, removable
  • a computer program P containing instructions in the form of an executable code for the processing unit 10.1 is recorded on the medium 10.6.
  • This computer program P is for example intended to be loaded into the main memory, so that the processing unit 10.1 executes its instructions. These instructions implement one or more of the modules described previously, which are thus software modules.
  • all or part of these modules could be implemented in the form of hardware modules, that is to say in the form of an electronic circuit, for example micro-wired, not involving a computer program. .
  • finite impulse response filters have been described to implement the sample combiner (i.e. direct filter) and the previously detected symbol combiner (i.e. return filter). Other types of filters may also be used.

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Abstract

The receiver comprises: - sampling designed to provide one or more samples (yn) per received symbol, the symbols belonging to a predefined alphabet; - an equalizer (210) designed to calculate, for each received symbol, an estimate (zn) of this symbol based on a linear combination (y'n) of the samples (yn) for this symbol; and - a decision module (216) designed to determine the symbol of the alphabet closest to the estimate (zn) as the detected symbol. The alphabet exhibits misalignment such that transmitted symbols have a non-zero predefined expected value, and the equalizer (210) is designed to add a non-zero scalar component (θ) to the linear combination (y'n) to at least partly compensate for the misalignment.

Description

Description Description
TITRE : RECEPTEUR, SYSTEME D’EMISSION/RECEPTION ET PROCEDE DE RECEPTION ASSOCIES TITLE: RECEIVER, TRANSMISSION/RECEPTION SYSTEM AND ASSOCIATED RECEPTION METHOD
Domaine technique de l’invention Technical field of the invention
[0001] La présente invention concerne le domaine des transmissions de données numériques et plus particulièrement l’égalisation pour les communications numériques. The present invention relates to the field of digital data transmissions and more particularly equalization for digital communications.
[0002] Elle vise plus particulièrement un récepteur, un système d’émission/réception comprenant ledit récepteur, un procédé de réception associé. [0002] It relates more particularly to a receiver, a transmission/reception system comprising said receiver, an associated reception method.
Arrière-plan technologique Technology background
[0003] De manière classique, un récepteur numérique sur une chaîne de transmission comprend un égaliseur pour réduire les erreurs de détection des symboles émis par un émetteur, en présence de bruit et d’interférences entre symboles (ISI : « InterSymbol Interference » en anglais). [0003] Conventionally, a digital receiver on a transmission chain comprises an equalizer to reduce the errors in detecting the symbols transmitted by a transmitter, in the presence of noise and interference between symbols (ISI: "InterSymbol Interference" in English ).
[0004] Les interférences entre symboles peuvent être dues à : [0004] Interference between symbols may be due to:
• une bande passante limitée de certains composants de la chaîne de transmission, e.g. photodétecteur du récepteur, atténuant ou déphasant plus fortement certaines fréquences du signal modulé que d’autres ;• a limited passband of certain components of the transmission chain, e.g. photodetector of the receiver, attenuating or shifting more strongly certain frequencies of the modulated signal than others;
• une superposition au niveau du récepteur de plusieurs échos du signal modulé reçus avec des atténuations, retards et déphasages propres et distincts, typiquement dans le cas d’un canal de transmission à trajets multiples. • a superposition at the receiver level of several echoes of the modulated signal received with proper and distinct attenuations, delays and phase shifts, typically in the case of a multipath transmission channel.
[0005] De manière connue, le récepteur comporte : In known manner, the receiver comprises:
• un échantillonner conçu pour échantillonner un signal reçu s’étant propagé dans un canal de propagation, des symboles successifs étant encodés dans ce signal reçu, afin de fournir un ou plusieurs échantillons par symbole reçu, les symboles appartenant à un alphabet prédéfini ;• a sampler designed to sample a received signal having propagated in a propagation channel, successive symbols being encoded in this received signal, in order to provide one or more samples per symbol received, the symbols belonging to a predefined alphabet;
• un égaliseur conçu pour calculer, pour chaque symbole reçu, une estimée de ce symbole à partir d’une combinaison linéaire des échantillons pour ce symbole ; et un module de decision conçu pour determiner le symbole de l'alphabet le plus proche de l'estimée comme symbole détecté. • an equalizer designed to calculate, for each symbol received, an estimate of this symbol from a linear combination of the samples for this symbol; And a decision module designed to determine the symbol of the alphabet closest to the estimate as the detected symbol.
[0006] L’article intitulé « MMSE Decision-Feedback Equalizers and Coding - Part I : Equalization Results » de John M. Cioffi et M. Vedat Eyuboglu, publié dans IEEE Transactions on Communications, Vol. 43, No. 10, en octobre 1995 décrit un exemple d’égaliseur à retour de décision minimisant l’erreur quadratique moyenne (« Mean-Squared-Error » en anglais). Ce type de filtre est communément désigné par MMSE-DFE (« Minimum Mean-Squared-Error Decision-Feedback Equalizer » en anglais). [0006] The article entitled "MMSE Decision-Feedback Equalizers and Coding - Part I: Equalization Results" by John M. Cioffi and M. Vedat Eyuboglu, published in IEEE Transactions on Communications, Vol. 43, No. 10, in October 1995 describes an example of a decision feedback equalizer minimizing Mean-Squared-Error. This type of filter is commonly referred to as MMSE-DFE (“Minimum Mean-Squared-Error Decision-Feedback Equalizer”).
[0007] Les inventeurs ont constaté qu’un récepteur utilisant ce type d’égaliseur peut présenter des performances de réception réduites (e.g. taux d’erreur binaire élevé). [0007] The inventors have observed that a receiver using this type of equalizer can have reduced reception performance (e.g. high bit error rate).
[0008] Il peut ainsi être souhaité de prévoir un récepteur améliorant les performances de réception. [0008] It may thus be desirable to provide a receiver that improves reception performance.
Résumé de l’invention Summary of the invention
[0009] Il est donc proposé un récepteur de données numériques comportant : [0009] A digital data receiver is therefore proposed comprising:
• un échantillonner conçu pour échantillonner un signal reçu s’étant propagé dans un canal de propagation, des symboles successifs étant encodés dans ce signal reçu, afin de fournir un ou plusieurs échantillons par symbole reçu, les symboles appartenant à un alphabet prédéfini ;• a sampler designed to sample a received signal having propagated in a propagation channel, successive symbols being encoded in this received signal, in order to provide one or more samples per symbol received, the symbols belonging to a predefined alphabet;
• un égaliseur conçu pour calculer, pour chaque symbole reçu, une estimée de ce symbole à partir d’une combinaison linéaire des échantillons pour ce symbole ; et • an equalizer designed to calculate, for each symbol received, an estimate of this symbol from a linear combination of the samples for this symbol; And
• un module de décision conçu pour déterminer le symbole de l'alphabet le plus proche de l'estimée comme symbole détecté ; caractérisé en ce que l’alphabet présente un décentrage de sorte que les symboles émis ont une espérance prédéfinie non nulle, et en ce que l'égaliseur est conçu pour ajouter une composante scalaire non nulle à la combinaison linéaire pour compenser au moins en partie le décentrage. • a decision module designed to determine the symbol of the alphabet closest to the estimate as the detected symbol; characterized in that the alphabet has an offset such that the transmitted symbols have a predefined non-zero expectation, and in that the equalizer is arranged to add a non-zero scalar component to the linear combination to at least partially compensate for the decentering.
[0010] En effet, le non centrage de l’alphabet de modulation induit un biais dans l’estimée. En particulier, avec un alphabet non-centré, l’égaliseur MMSE-DFE de l’état de la technique rappelé ci-dessus n’est pas optimal dans le sens où il ne permet pas de minimiser le critère d’erreur quadratique moyenne. [0011] L ajout de la composante scalaire non nulle avant la prise de decision permet de compenser au moins en partie le biais induit et d’obtenir ainsi une détection plus performante des symboles, notamment en atteignant un taux d’erreur binaire réduit. [0010] Indeed, the non-centering of the modulation alphabet induces a bias in the estimate. In particular, with a non-centered alphabet, the equalizer MMSE-DFE of the prior art recalled above is not optimal in the sense that it does not make it possible to minimize the mean squared error criterion. [0011] The addition of the non-zero scalar component before the decision is made makes it possible to compensate at least in part for the induced bias and thus to obtain more efficient detection of the symbols, in particular by achieving a reduced bit error rate.
[0012] Il s’ensuit que le module de décision qui suit l’égaliseur peut être constitué de seuils ou régions de décisions dont la valeur ou la forme sont indépendantes de l’égaliseur, et fonction uniquement de l’alphabet de modulation. Sa réalisation pratique s’en trouve donc simplifiée, par exemple comparée au module de décision du récepteur de l’état de la technique décrit ci-avant, où les seuils de décision doivent être adaptés à la valeur des coefficients de l’égaliseur. [0012] It follows that the decision module which follows the equalizer can be made up of decision thresholds or regions whose value or form are independent of the equalizer, and function solely of the modulation alphabet. Its practical implementation is therefore simplified, for example compared to the decision module of the receiver of the state of the art described above, where the decision thresholds must be adapted to the value of the coefficients of the equalizer.
[0013] L’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toute combinaison techniquement possible. The invention may further include one or more of the following optional features, in any technically possible combination.
[0014] De façon optionnelle, l'égaliseur est conçu pour calculer la composante scalaire à partir de coefficients de la combinaison linéaire des échantillons et de l’espérance prédéfinie. [0014] Optionally, the equalizer is designed to calculate the scalar component from coefficients of the linear combination of the samples and the predefined expectation.
[0015] De façon optionnelle également, l'égaliseur est conçu pour calculer la composante scalaire à partir d’une matrice de canal représentative du canal de propagation. [0015] Also optionally, the equalizer is designed to calculate the scalar component from a channel matrix representative of the propagation channel.
[0016] De façon optionnelle également, ladite matrice de canal est une matrice de Toeplitz par blocs. [0016] Also optionally, said channel matrix is a block Toeplitz matrix.
[0017] De façon optionnelle également, l'égaliseur est conçu pour calculer ladite composante scalaire afin de minimiser une erreur quadratique moyenne entre les symboles émis et les estimées. [0017] Also optionally, the equalizer is designed to calculate said scalar component in order to minimize a mean square error between the transmitted symbols and the estimates.
[0018] De façon optionnelle également, l'égaliseur comprend un filtre direct, de préférence à réponse impulsionnelle finie, et l’égaliseur est conçu pour appliquer ce filtre direct aux échantillons pour fournir ladite combinaison linéaire. [0018] Also optionally, the equalizer comprises a direct filter, preferably with a finite impulse response, and the equalizer is designed to apply this direct filter to the samples to provide said linear combination.
[0019] De façon optionnelle également, l’égaliseur est conçu pour calculer, pour chaque symbole reçu, l’estimée de ce symbole indépendamment de symboles préalablement détectés. Also optionally, the equalizer is designed to calculate, for each symbol received, the estimate of this symbol independently of previously detected symbols.
[0020] De façon optionnelle également, l’égaliseur est conçu pour calculer, pour chaque symbole reçu, l’estimée de ce symbole à partir d’une différence entre la combinaison linéaire des échantillons pour ce symbole et une combinaison linéaire de symboles préalablement detectes, la composante scalaire étant ajoutée a cette différence. [0020] Also optionally, the equalizer is designed to calculate, for each symbol received, the estimate of this symbol from a difference between the linear combination of the samples for this symbol and a linear combination previously detected symbols, the scalar component being added to this difference.
[0021] De façon optionnelle également, l'égaliseur comprend en outre un filtre dit de retour, de préférence à réponse impulsionnelle finie, et l’égaliseur est conçu pour appliquer ce filtre retour aux symboles préalablement détectés de manière à fournir ladite combinaison linéaire de symboles préalablement détectés. [0021] Also optionally, the equalizer further comprises a so-called feedback filter, preferably with a finite impulse response, and the equalizer is designed to apply this feedback filter to the previously detected symbols so as to provide said linear combination of previously detected symbols.
[0022] De façon optionnelle également, l'égaliseur est conçu pour calculer la composante scalaire à partir du filtre direct. [0022] Also optionally, the equalizer is designed to calculate the scalar component from the direct filter.
[0023] De façon optionnelle également, l’égaliseur est conçu pour calculer la composante scalaire en outre à partir du filtre de retour. [0023] Also optionally, the equalizer is designed to additionally calculate the scalar component from the feedback filter.
[0024] De façon optionnelle également, l'égaliseur est conçu pour mettre à jour de manière itérative la composante scalaire en fonction de symboles préalablement déterminés par le module de décision. [0024] Also optionally, the equalizer is designed to iteratively update the scalar component as a function of symbols previously determined by the decision module.
[0025] Il est également proposé un système de communication numérique caractérisé en ce qu’il comporte un émetteur conçu pour émettre des symboles sélectionnés dans un alphabet d’espérance non nulle, et un récepteur selon l’invention. [0025] A digital communication system is also proposed, characterized in that it comprises a transmitter designed to transmit symbols selected from an alphabet of non-zero expectation, and a receiver according to the invention.
[0026] Il est également proposé un procédé de réception de données numériques, comportant : [0026] A method for receiving digital data is also proposed, comprising:
• pour chacun de plusieurs symboles successifs encodés dans un signal reçu s’étant propagé dans un canal de propagation, les symboles appartenant à un alphabet prédéfini, une réception de plusieurs échantillons ; • for each of several successive symbols encoded in a received signal having propagated in a propagation channel, the symbols belonging to a predefined alphabet, a reception of several samples;
• une égalisation linéaire en calculant, pour chaque symbole reçu, une estimée de ce symbole à partir d’une combinaison linéaire des échantillons pour ce symbole ; et • a linear equalization by calculating, for each symbol received, an estimate of this symbol from a linear combination of the samples for this symbol; And
• une détermination du symbole de l'alphabet le plus proche de l'estimée comme symbole détecté ; caractérisé en ce que l’alphabet présente un décentrage de sorte que les symboles émis ont une espérance prédéfinie non nulle, en ce que l’égalisation linéaire comporte un ajout d’une composante scalaire non nulle à la combinaison linéaire pour compenser au moine en partie le décentrage. [0027] Il est egalement propose un programme d ordinateur telechargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’invention, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.• a determination of the symbol of the alphabet closest to the estimate as the detected symbol; characterized in that the alphabet has an offset such that the transmitted symbols have a non-zero predefined expectation, in that the linear equalization includes adding a non-zero scalar component to the linear combination to partially compensate decentering. [0027] It is also proposed a computer program downloadable from a communication network and / or recorded on a computer-readable medium, characterized in that it comprises instructions for the execution of the steps of a method according to the invention, when said program is executed on a computer.
Brève description des figures Brief description of figures
[0028] L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : The invention will be better understood using the following description, given solely by way of example and made with reference to the accompanying drawings in which:
• la figure 1 illustre schématiquement un système de communication mettant en oeuvre la présente invention ; • Figure 1 schematically illustrates a communication system implementing the present invention;
• la figure 2 illustre schématiquement un récepteur selon l’invention ;• Figure 2 schematically illustrates a receiver according to the invention;
• la figure 3 illustre schématiquement un exemple d’échantillonnage réalisé par le récepteur selon l’invention ; • Figure 3 schematically illustrates an example of sampling performed by the receiver according to the invention;
• la figure 4 illustre schématiquement un exemple de mise en oeuvre d’un égaliseur du récepteur selon un premier mode de réalisation ; • Figure 4 schematically illustrates an example of implementation of a receiver equalizer according to a first embodiment;
• la figure 5 illustre schématiquement un procédé de configuration de l’égaliseur de la figure 4 ; • Figure 5 schematically illustrates a process for configuring the equalizer of Figure 4;
• la figure 6 illustre schématiquement un exemple de mise en oeuvre de l’égaliseur d’un récepteur selon un deuxième mode de réalisation ; • Figure 6 schematically illustrates an example of implementation of the equalizer of a receiver according to a second embodiment;
• la figure 7 illustre schématiquement un procédé de configuration de l’égaliseur selon une variante de réalisation du premier mode de réalisation ; • Figure 7 schematically illustrates a method of configuring the equalizer according to an alternative embodiment of the first embodiment;
• la figure 8 illustre schématiquement un procédé de configuration de l’égaliseur selon une variante de réalisation du deuxième mode de réalisation ; • Figure 8 schematically illustrates a method of configuring the equalizer according to an alternative embodiment of the second embodiment;
• la figure 9 illustre schématiquement un exemple de mise en oeuvre de l’égaliseur selon une variante de réalisation du deuxième mode de réalisation ; et • Figure 9 schematically illustrates an example of implementation of the equalizer according to a variant embodiment of the second embodiment; And
• la figure 10 illustre schématiquement un dispositif de traitement d’information destiné à mettre oeuvre l’invention. • Figure 10 schematically illustrates an information processing device intended to implement the invention.
Description détaillée de l’invention [0029] Par la suite, les vecteurs seront indiques en caractère gras de maniéré a les distinguer des scalaires. L’exposant H associé à une matrice désignera par la suite la transposée conjuguée de cette matrice. Detailed description of the invention Subsequently, the vectors will be indicated in bold type so as to distinguish them from scalars. The exponent H associated with a matrix will subsequently designate the conjugate transpose of this matrix.
[0030] En référence à la figure 1 , un exemple d’un système de communication numérique 100 dans lequel l’invention est mise en oeuvre, va à présent être décrit. [0030] Referring to Figure 1, an example of a digital communication system 100 in which the invention is implemented, will now be described.
[0031] Le système de communication numérique 100 comporte un émetteur 102, un récepteur 104 et un canal de propagation 106 reliant l’émetteur 102 au récepteur 104. The digital communication system 100 comprises a transmitter 102, a receiver 104 and a propagation channel 106 connecting the transmitter 102 to the receiver 104.
[0032] Plus précisément, l’émetteur 102 est conçu pour émettre un signal e(t) porteur d’un message numérique. Par définition, un message numérique est une suite d’éléments binaires, désignés communément par « bits » (« binary elements » en anglais). More specifically, the transmitter 102 is designed to transmit a signal e(t) carrying a digital message. By definition, a digital message is a series of binary elements, commonly referred to as "bits".
[0033] L’émetteur 102 est conçu pour successivement encoder, dans le signal e(t) des symboles sn représentant respectivement des blocs ou mots de p bits successifs. Chaque symbole sn correspond à une ou plusieurs modulations d’un signal de porteuse à une fréquence porteuse, de sorte que le signal de porteuse modulé forme le signal e(t). Chaque symbole sn appartient à un alphabet Q à K éléments {So, Si,...,SK-i} respectivement associés aux différentes combinaisons possibles de bits dans un mot. L’émetteur 102 est conçu pour régulièrement émettre les symboles selon une période symbole Ts. The transmitter 102 is designed to successively encode, in the signal e(t), symbols s n respectively representing blocks or words of successive p bits. Each symbol s n corresponds to one or more modulations of a carrier signal at a carrier frequency, such that the modulated carrier signal forms the signal e(t). Each symbol s n belongs to an alphabet Q with K elements {S o , Si,...,S K -i} respectively associated with the different possible combinations of bits in a word. The transmitter 102 is designed to regularly transmit the symbols according to a symbol period Ts.
[0034] Dans le cadre de la présente invention, cet alphabet Q est non centré, c’est-à- dire que les symboles émis sn ont une espérance non nulle, i.e. E[sn] ¥= 0, en particulier lorsque les données émises entraînent une sélection sensiblement équiprobable des éléments de l’alphabet Q. In the context of the present invention, this alphabet Q is not centered, that is to say that the transmitted symbols s n have a non-zero expectation, ie E[s n ] ¥= 0, in particular when the transmitted data results in a substantially equiprobable selection of the elements of the alphabet Q.
[0035] Parmi les modulations présentant un alphabet non centré figurent les modulations d’intensité, tels que la modulation tout-ou-rien (OOK : « On-Off Keying » en anglais) ou bien ses généralisations K-aires (K étant le nombre de niveaux d’intensité possibles). Toute autre modulation peut également être utilisée, dès lors que l’alphabet utilisé est non centré. Among the modulations having a non-centered alphabet are intensity modulations, such as all-or-nothing modulation (OOK: "On-Off Keying" in English) or else its K-ary generalizations (K being the number of possible intensity levels). Any other modulation can also be used, as long as the alphabet used is not centred.
[0036] De manière générale, on suppose que les symboles émis sont mutuellement décorrélés, c’est-à-dire que la valeur d’un symbole émis ne dépend pas de la valeur des symboles précédemment émis, et que les symboles émis sn ont une variance non nulle : o = E[|s„|2] - E2[s„]. [0037] Par exemple, dans le cas d un système de communication optique mettant en oeuvre une modulation optique tout-ou-rien (OOK), l’émetteur 102 peut être une source laser modulée en amplitude configurée pour émettre une impulsion laser d’amplitude A à chaque symbole associé au bit « 1 » mais aucune impulsion (i.e. amplitude sensiblement nulle) à chaque symbole associé au bit « 0 ». L’association inverse pourrait également être utilisée. Dans ce cas, les symboles émis sn prennent leurs valeurs de manière équiprobable dans l’alphabet binaire {0, A}, si bien que leur espérance E[sn] est égale à A/2 et leur variance a2 est égale à A2/4. In general, it is assumed that the transmitted symbols are mutually decorrelated, that is to say that the value of a transmitted symbol does not depend on the value of the previously transmitted symbols, and that the transmitted symbols s n have non-zero variance: o = E[|s„| 2 ] - E 2 [s„]. [0037] For example, in the case of an optical communication system implementing all-or-nothing (OOK) optical modulation, the transmitter 102 may be an amplitude modulated laser source configured to emit a laser pulse of amplitude A at each symbol associated with bit “1” but no pulse (ie substantially zero amplitude) at each symbol associated with bit “0”. The reverse association could also be used. In this case, the transmitted symbols s n take their values equiprobably in the binary alphabet {0, A}, so that their expectation E[s n ] is equal to A/2 and their variance a 2 is equal to At 2/4 .
[0038] De manière générale, le canal de propagation 106 est un milieu matériel adapté à transmettre le signal émis e(t) par l’émetteur 102, par exemple sous forme d’ondes électromagnétiques (i.e. optique ou radiofréquence), de sorte qu’il puisse être reçu par le récepteur 104. Par exemple, le canal de propagation 106 est une fibre optique, une ligne électrique coaxiale, de l’air ou de l’eau ou tout autre milieu naturel adapté à transmettre par exemple un signal optique ou radiofréquence. In general, the propagation channel 106 is a material medium suitable for transmitting the signal e(t) transmitted by the transmitter 102, for example in the form of electromagnetic waves (i.e. optical or radiofrequency), so that 'it can be received by the receiver 104. For example, the propagation channel 106 is an optical fiber, a coaxial electric line, air or water or any other natural medium suitable for transmitting, for example, an optical signal or radio frequency.
[0039] Le canal de propagation 106 est linéaire dans le sens où les effets ou déformations qu’il induit sur le signal sont linéaires. A cet effet, l’émetteur 102 est par exemple configuré pour émettre à une puissance inférieure à un seuil de distorsion non linéaire du canal de propagation 106, par exemple un seuil de dispersion non linéaire. The propagation channel 106 is linear in the sense that the effects or deformations that it induces on the signal are linear. For this purpose, the transmitter 102 is for example configured to transmit at a power lower than a nonlinear distortion threshold of the propagation channel 106, for example a nonlinear dispersion threshold.
[0040] Par exemple, dans le cas d’une communication optique où le canal de propagation 106 est une fibre optique, la puissance optique émise est adaptée en fonction de la fibre optique utilisée pour éviter les effets non linéaires de la fibre. [0040] For example, in the case of optical communication where the propagation channel 106 is an optical fiber, the optical power emitted is adapted according to the optical fiber used to avoid the non-linear effects of the fiber.
[0041] En outre, le canal de propagation 106 est de nature dispersive, c’est-à-dire susceptible de générer des interférences entre symboles. Par exemple, ceci est le cas d’une fibre optique à dispersion chromatique induisant un élargissement des impulsions optiques au cours de la propagation ou d’un canal de transmission radio ou optique à trajets multiples dans lequel plusieurs copies d’un même symbole sont détectés par le récepteur 104 avec des retards différents. In addition, the propagation channel 106 is of a dispersive nature, that is to say capable of generating interference between symbols. For example, this is the case of a chromatic dispersion optical fiber inducing a broadening of the optical pulses during propagation or of a multipath radio or optical transmission channel in which several copies of the same symbol are detected. by the receiver 104 with different delays.
[0042] Par ailleurs, le canal de propagation 106 peut être entaché d’un bruit w(t), par exemple d’espérance mathématique nulle et indépendant des symboles émis sn. Par exemple, le bruit w(t) est un bruit additif gaussien centré de variance ow 2. [0043] Le récepteur 104 est conçu pour recevoir un signal analogique r(t) correspondant au signal émit e(t) après propagation à travers le canal de propagation 106. Furthermore, the propagation channel 106 can be marred by noise w(t), for example of zero mathematical expectation and independent of the transmitted symbols s n . For example, the noise w(t) is a centered Gaussian additive noise with variance o w 2 . The receiver 104 is designed to receive an analog signal r(t) corresponding to the transmitted signal e(t) after propagation through the propagation channel 106.
[0044] De manière classique, le récepteur 104 est par exemple configuré pour recevoir le signal reçu r(t) sur la fréquence porteuse du signal de l’émetteur 102 et pour transposer ce signal en bande de base (i.e. aux alentours d’une fréquence nulle) et le filtrer par exemple par application d’un filtre passe-bas. Le signal après transposition et filtrage est toujours noté r(t). Conventionally, the receiver 104 is for example configured to receive the received signal r(t) on the carrier frequency of the signal from the transmitter 102 and to transpose this signal into baseband (i.e. around a zero frequency) and filter it for example by applying a low-pass filter. The signal after transposition and filtering is always denoted r(t).
[0045] Connaissant l’alphabet Q, le récepteur 104 est en outre conçu pour détecter dans ce signal reçu r(t) les symboles sn initialement émis, en particulier en présence de bruit et d’interférences entre symboles dans le signal reçu r(t). Ainsi, le récepteur 104 est conçu pour fournir un symbole détecté sn pour chaque symbole sn émis. Knowing the alphabet Q, the receiver 104 is also designed to detect in this received signal r(t) the symbols s n initially transmitted, in particular in the presence of noise and interference between symbols in the received signal r (t). Thus, the receiver 104 is designed to provide a detected symbol s n for each symbol s n transmitted.
[0046] En référence à la figure 2, un premier mode de réalisation du récepteur 104 va à présent être décrit. [0046] With reference to FIG. 2, a first embodiment of the receiver 104 will now be described.
[0047] Le récepteur 104 comprend un échantillonneur 208 conçu pour échantillonner le signal reçu r(t) et ainsi fournir des échantillons yn,m successifs de ce signal r(t). The receiver 104 comprises a sampler 208 designed to sample the received signal r(t) and thus supply successive samples y n , m of this signal r(t).
[0048] En particulier, pour chaque période symbole Ts correspondant à l’émission d’un symbole sn, l’échantillonneur 208 fournit un ensemble yn de M échantillons yn,m (M supérieur ou égal à un) tel que : In particular, for each symbol period T s corresponding to the transmission of a symbol s n , the sampler 208 provides a set y n of M samples y n , m (M greater than or equal to one) such that :
[Math 1]
Figure imgf000010_0001
où m est un indice entier variant de 0 à M-1 , M désignant le nombre d’échantillons total par symbole reçu pendant la période symbole Ts.
[Math 1]
Figure imgf000010_0001
where m is an integer index varying from 0 to M-1, M designating the total number of samples per symbol received during the symbol period T s .
[0049] La figure 3 illustre de manière schématique un exemple de signal reçu r(t) et le signal numérisé yn correspondant tel que fourni en sortie de l’échantillonneur 208. FIG. 3 schematically illustrates an example of received signal r(t) and the corresponding digitized signal y n as supplied at the output of sampler 208.
[0050] De manière générale, l’échantillonneur 208 est configuré pour prélever M échantillons par symbole avec une période d’échantillonnage Te entre chaque échantillon, telle que Te=Ts/M. In general, the sampler 208 is configured to take M samples per symbol with a sampling period T e between each sample, such that T e =T s /M.
[0051 ] Dans l’exemple de la figure 3, l’échantillonneur 208 est configuré pour prélever deux échantillons (M=2) par période symbole Ts. La période d échantillonnage Te est égale à la moitié de la période symbole Ts, de sorte que Te=Ts/2. Ainsi, l’échantillonneur 208 fournit respectivement pour les trois symboles consécutifs sn, sn+i, sn+2, les trois vecteurs d’échantillons suivants : In the example of FIG. 3, the sampler 208 is configured to take two samples (M=2) per symbol period T s . The period d sampling T e is equal to half the symbol period T s , so that T e =T s /2. Thus, the sampler 208 provides respectively for the three consecutive symbols s n , s n+ i, s n+2 , the following three sample vectors:
[Math 2]
Figure imgf000011_0001
[Math 2]
Figure imgf000011_0001
[0052] De retour à la figure 2, le récepteur 104 comprend en outre un égaliseur 210 relié à la sortie de l’échantillonneur 208. L’égaliseur 210 est configuré pour fournir à chaque période symbole Ts, une estimée zn du symbole reçu à partir des M échantillons yn,m, fournis par l’échantillonneur 208. Returning to Figure 2, the receiver 104 further comprises an equalizer 210 connected to the output of the sampler 208. The equalizer 210 is configured to provide each symbol period T s , an estimate z n of the symbol received from the M samples y n , m , provided by the sampler 208.
[0053] Le récepteur 104 comprend en outre un estimateur de bruit 212 relié d’une part à la sortie de l’échantillonneur 208 et d’autre part à l’égaliseur 210. De manière classique, l’estimateur de bruit 212 est configuré pour calculer la variance ow 2 du bruit à partir des échantillons yn fournis par l’échantillonneur 208 et fournir cette variance à l’égaliseur 210. The receiver 104 further comprises a noise estimator 212 connected on the one hand to the output of the sampler 208 and on the other hand to the equalizer 210. Conventionally, the noise estimator 212 is configured to calculate the variance o w 2 of the noise from the samples y n supplied by the sampler 208 and supply this variance to the equalizer 210.
[0054] Dans le présent exemple, le bruit est un bruit additif gaussien, centré (i.e. d’espérance nulle), de variance ow 2 et indépendant des symboles émis. Plus généralement, les caractéristiques de bruit sont propres au système de communication concerné et dépendent notamment de la nature du canal de transmission 106. Ainsi, ces caractéristiques pourront être ajustées en fonction du système de transmission considéré. In the present example, the noise is an additive Gaussian noise, centered (ie of zero expectation), of variance o w 2 and independent of the transmitted symbols. More generally, the noise characteristics are specific to the communication system concerned and depend in particular on the nature of the transmission channel 106. Thus, these characteristics can be adjusted according to the transmission system considered.
[0055] Le récepteur 104 comprend en outre un estimateur de canal 214 relié d’une part à la sortie de l’échantillonneur 208 et d’autre part à l’égaliseur 210. L’estimateur de canal 214 est configuré d’une part pour calculer à partir des échantillons yn, une matrice de canal H représentative des déformations que le canal de propagation 106 fait subir aux symboles et d’autre part pour fournir cette matrice de canal H à l’égaliseur 210. Cette matrice décrit le modèle d’interférences entre symboles propre au canal de propagation concerné. The receiver 104 further comprises a channel estimator 214 connected on the one hand to the output of the sampler 208 and on the other hand to the equalizer 210. The channel estimator 214 is configured on the one hand to calculate from the samples y n , a channel matrix H representative of the deformations that the propagation channel 106 causes the symbols to undergo and on the other hand to supply this channel matrix H to the equalizer 210. This matrix describes the model interference between symbols specific to the propagation channel concerned.
[0056] De préférence, la matrice de canal H est une matrice de Toeplitz par blocs, comprenant par exemple au moins un bloc non nul en première position de la première ligne et première colonne. [0057] L'egahseur 210 est configure pour recevoir des données relatives au format de modulation utilisé par l’émetteur 102 pour transmettre les symboles. Par exemple, ces données incluent l’espérance E[sn] et/ou la variance a2 des symboles sn émis. Preferably, the channel matrix H is a Toeplitz matrix by blocks, comprising for example at least one non-zero block in the first position of the first row and first column. The equalizer 210 is configured to receive data relating to the modulation format used by the transmitter 102 to transmit the symbols. For example, these data include the expectation E[s n ] and/or the variance a 2 of the symbols s n transmitted.
[0058] L’égaliseur 210 sera décrit plus en détail par la suite, en référence à la figure 4. The equalizer 210 will be described in more detail later, with reference to Figure 4.
[0059] Le récepteur 100 comprend en outre un module de décision 216 conçu pour sélectionner le symbole de l'alphabet Q le plus proche de l’estimée zn. Le symbole sélectionné est ainsi pris comme symbole détecté sn- , où A est le retard de restitution qui est un paramètre de l’égaliseur 210. The receiver 100 further comprises a decision module 216 designed to select the symbol of the alphabet Q closest to the estimate z n . The selected symbol is thus taken as the detected symbol s n- , where A is the restitution delay which is a parameter of the equalizer 210.
[0060] Par exemple, le module de décision 216 est conçu pour comparer l’estimée zn à des régions définies par des seuils prédéfinis, chaque région étant respectivement associée à l’un des symboles de l’alphabet Q. Les seuils sont indépendants de l’égaliseur 210 et en particulier de ses coefficients pH et de sa composante scalaire 0 qui seront décrits plus loin. For example, the decision module 216 is designed to compare the estimate z n with regions defined by predefined thresholds, each region being respectively associated with one of the symbols of the alphabet Q. The thresholds are independent of the equalizer 210 and in particular of its coefficients p H and of its scalar component 0 which will be described later.
[0061 ] En référence à la figure 4, l’égaliseur 210 du récepteur 104 de la figure 2 va à présent être décrit plus en détail. [0061] Referring to Figure 4, the equalizer 210 of the receiver 104 of Figure 2 will now be described in more detail.
[0062] L’égaliseur 210 comprend un combineur d’échantillons, dit combineur direct 400, conçu, pour chaque période symbole Ts, pour recevoir les échantillons yn et fournir une combinaison linéaire y’n desdits échantillons. The equalizer 210 comprises a sample combiner, called direct combiner 400, designed, for each symbol period T s , to receive the samples y n and provide a linear combination y′ n of said samples.
[0063] Par exemple, le combineur direct 400 est défini par des coefficients directs pH, de sorte que la combinaison linéaire y’n est obtenue en pondérant les échantillons yn par les coefficients directs pH, de sorte que y’n=pHxyn, où x est le produit scalaire. For example, the direct combiner 400 is defined by direct coefficients p H , so that the linear combination y' n is obtained by weighting the samples y n by the direct coefficients p H , so that y' n = p H xy n , where x is the dot product.
[0064] Par exemple, ce combineur direct 400 est un filtre direct (« feed-forward » en anglais), de préférence un filtre numérique à réponse impulsionnelle finie (FIR : « Finite Impulse Response » en anglais). For example, this direct combiner 400 is a direct filter ("feed-forward" in English), preferably a digital filter with finite impulse response (FIR: "Finite Impulse Response" in English).
[0065] L’égaliseur 210 comprend en outre un module de configuration 400a du combineur direct 400, pour configurer ce dernier en fonction de paramètres de configuration. The equalizer 210 further comprises a configuration module 400a of the direct combiner 400, to configure the latter according to configuration parameters.
[0066] Par exemple, ces paramètres de configuration incluent des paramètres de canal propres au canal de propagation 106, tels que la matrice de canal H et/ou la variance du bruit ow 2. Ces paramètres de configuration peuvent également inclure des paramétrés propres a l’alphabet Q de modulation, tels que la variance os 2 des symboles sn émis. For example, these configuration parameters include channel parameters specific to the propagation channel 106, such as the channel matrix H and/or the noise variance o w 2 . These configuration settings may also include parameters specific to the modulation alphabet Q, such as the variance o s 2 of the symbols s n transmitted.
[0067] Dans le cas où le combineur direct 400 est un filtre Fl R, le module de configuration 400a détermine les coefficients pH définissant le filtre. Par exemple, ce vecteur pH comprend NxM coefficients, de sorte que le combineur direct 400 fournisse une combinaison linéaire d’échantillons toutes les Ts secondes. In the case where the direct combiner 400 is an Fl R filter, the configuration module 400a determines the coefficients p H defining the filter. For example, this vector p H comprises N×M coefficients, so that the direct combiner 400 provides a linear combination of samples every T s seconds.
[0068] L’égaliseur 210 comprend en outre une boucle de retour entre le module de décision 216 et le combineur direct 400, afin d’améliorer la détection de symbole à partir des symboles précédemment détectés. Cette boucle comprend d’une part un combineur de symboles détectés, dit combineur retour 420, en sortie du module de décision 216 et d’autre part un soustracteur 440 entre le combineur direct 400 et le combineur retour 420. The equalizer 210 further comprises a feedback loop between the decision module 216 and the direct combiner 400, in order to improve symbol detection from previously detected symbols. This loop comprises on the one hand a combiner of detected symbols, called reverse combiner 420, at the output of the decision module 216 and on the other hand a subtractor 440 between the direct combiner 400 and the reverse combiner 420.
[0069] Le combineur retour 420 est configuré pour fournir, pour chaque période symbole Ts, une combinaison linéaire des symboles sn-A-1,sn-A-2> ■■■ préalablement détectés par le module de décision 216 A périodes symboles plus tôt. Cette combinaison linéaire de symboles est notée s'n. The reverse combiner 420 is configured to supply, for each symbol period T s , a linear combination of the symbols s nA-1 , s nA-2 > ■■■ previously detected by the decision module 216 A symbol periods earlier . This linear combination of symbols is denoted s' n .
[0070] Par exemple, le combineur retour 420 est un filtre de retour (« backward » en anglais), de préférence un filtre numérique à réponse impulsionnelle finie (Fl ) . Alternativement, le filtre de retour pourrait être un filtre à réponse impulsionnelle infinie (HR). For example, the reverse combiner 420 is a backward filter, preferably a digital filter with finite impulse response (F1). Alternatively, the feedback filter could be an infinite impulse response (HR) filter.
[0071] L’égaliseur 210 comprend en outre un module de configuration 420a du combineur retour 420 conçu pour configurer ce dernier en fonction de paramètres propres au canal de propagation 106, tel que la matrice de canal H, et de paramètres de configuration du combineur direct 400, tels que les coefficients pH. The equalizer 210 further comprises a configuration module 420a of the reverse combiner 420 designed to configure the latter according to parameters specific to the propagation channel 106, such as the channel matrix H, and configuration parameters of the combiner direct 400, such as the p H coefficients.
[0072] Dans le cas où le filtre de retour est un filtre FIR, le module de configuration 420a du combineur retour 420 de symboles détermine un vecteur de coefficients qH définissant le filtre, ce vecteur comprenant Nb coefficients, de sorte que le filtre de retour 420 fournisse une combinaison linéaire d’échantillons toutes les Ts secondes. In the case where the feedback filter is an FIR filter, the configuration module 420a of the feedback combiner 420 of symbols determines a vector of coefficients q H defining the filter, this vector comprising N b coefficients, so that the filter feedback 420 provides a linear combination of samples every T s seconds.
[0073] Le soustracteur 440 est configuré pour calculer une différence d entre la combinaison linéaire y’n des échantillons yn et la combinaison linéaire des symboles préalablement détectés s'n, soit la différence d = y - s' n. The subtractor 440 is configured to calculate a difference d between the linear combination y′ n of the samples y n and the linear combination of the previously detected symbols s′ n , ie the difference d=y − s′ n .
[0074] L’égaliseur 210 comprend en outre un module d’ajout 460 entre le soustracteur 440 et le module de décision 216. Avantageusement, le module d’ajout 460 est configure pour ajouter une composante scalaire 0 non nulle a la difference d, de manière à ce que l’estimée zn soit donnée par z„ = y,' - s'„ + 0. The equalizer 210 further comprises an addition module 460 between the subtractor 440 and the decision module 216. Advantageously, the addition module 460 is configured to add a nonzero scalar component 0 to the difference d, so that the estimate z n is given by z„ = y,' - s'„ + 0.
[0075] L’ajout de cette composante scalaire 0 non nulle permet de compenser au moins en partie le biais résultant de l’impact de l’espérance E[sn] des symboles émis sn à travers l’action combinée de la matrice de canal H et des coefficients pH. The addition of this non-zero scalar component 0 makes it possible to compensate at least in part for the bias resulting from the impact of the expectation E[s n ] of the transmitted symbols s n through the combined action of the matrix of channel H and coefficients p H .
[0076] L’égaliseur 210 comprend en outre un module de configuration 460a conçu pour calculer la composante scalaire 0 non nulle et pour fournir cette composante au module d’ajout 460 de manière à l’ajouter à la différence d. The equalizer 210 further comprises a configuration module 460a designed to calculate the non-zero scalar component 0 and to supply this component to the addition module 460 so as to add it to the difference d.
[0077] Par exemple, le module de configuration 460a est configuré pour calculer la composante scalaire 0 non nulle en fonction de paramètres liés à l’alphabet Q, tel que l’espérance E[sn] des symboles émis sn, de paramètres de configuration du combineur amont 300, tels que les coefficients pH, et/ou de paramètres propres au canal de propagation 106, tels que la matrice de canal H. For example, the configuration module 460a is configured to calculate the non-zero scalar component 0 as a function of parameters linked to the alphabet Q, such as the expectation E[s n ] of the transmitted symbols s n , of parameters configuration of the upstream combiner 300, such as the coefficients p H , and/or parameters specific to the propagation channel 106, such as the channel matrix H.
[0078] Ainsi, dans le cas où l’égaliseur 210 met en œuvre un filtre amont 300 FIR défini par les coefficients pH et un filtre retour 320 FIR défini par les coefficients qH, l’estimée zn fournie en entrée du module de décision 216 est telle que : Thus, in the case where the equalizer 210 implements an upstream filter 300 FIR defined by the coefficients p H and a return filter 320 FIR defined by the coefficients q H , the estimate z n provided at the input of the module of decision 216 is such that:
[Math 4] z„ = pH x yn - qH x sn + 0 [Math 4] z„ = p H x y n - q H xs n + 0
(sn-4-l \ j désigne le vecteur regroupant les Nb décisions passées relatives n-A-Nb ' aux symboles transmis A+1 périodes symboles plus tôt. ( s n-4-1 \ j denotes the vector grouping the N b past decisions relating nA-Nb 'to the symbols transmitted A+1 symbol periods earlier.
[0079] Les modules de configuration 400a, 420a, 460a sont conçus pour configurer respectivement le combineur direct 400, le combineur de retour 420 et le module d’ajout 460 de la composante scalaire. Ces modules peuvent être mis en œuvre sous forme logicielle exécutée par un même module de traitement de l’information, tel que celui décrit ci-après en référence à la figure 9. The configuration modules 400a, 420a, 460a are designed to respectively configure the direct combiner 400, the return combiner 420 and the addition module 460 of the scalar component. These modules can be implemented in software form executed by the same information processing module, such as that described below with reference to Figure 9.
[0080] En référence à la figure 5, un procédé 500 de configuration de l’égaliseur 210 va à présent être décrit, dans le cas où le combineur amont 400 et le combineur retour 420 sont des filtres FIR comme décrit en référence à la figure 4. [0080] With reference to FIG. 5, a method 500 of configuring the equalizer 210 will now be described, in the case where the upstream combiner 400 and the reverse combiner 420 are FIR filters as described with reference to FIG. 4.
[0081] Lors d’une étape d’initialisation E50, le récepteur 104 reçoit de l’émetteur 102 un message de référence connu. L’estimateur de bruit 212 et l’estimateur de canal 214 décrits précédemment en référence à la figure 2 déterminent à partir d’une analyse de ce message connu, respectivement la variance du bruit ow 2 et la matrice de canal H et fournissent ces informations à l’égaliseur 210. During an initialization step E50, the receiver 104 receives from the transmitter 102 a known reference message. The noise estimator 212 and the channel estimator 214 previously described with reference to FIG. 2 determine from a analysis of this known message, respectively the variance of the noise o w 2 and the channel matrix H and supply this information to the equalizer 210.
[0082] Lors d’une étape d’échantillonnage E51 , l’échantillonneur 208 échantillonne le signal reçu r(t) correspondant à un message inconnu e(t) émis par l’émetteur 102, de manière à fournir un ensemble de blocs de M échantillons successifs pour N symboles reçus. Ainsi, un bloc de M échantillons est fourni toutes les Ts secondes (période symbole) par l’échantillonneur 208. During a sampling step E51, the sampler 208 samples the received signal r(t) corresponding to an unknown message e(t) transmitted by the transmitter 102, so as to provide a set of blocks of M successive samples for N received symbols. Thus, a block of M samples is supplied every T s seconds (symbol period) by the sampler 208.
[0083] En collectant sous forme de vecteurs les NxM derniers échantillons reçus (soit N blocs de M échantillons), jusqu’à l’instant NTS+(M-1 ) Ts/M, les échantillons peuvent s’écrire dans le cadre de la modélisation présentée comme suit : [Math 5]
Figure imgf000015_0001
By collecting the last NxM samples received (i.e. N blocks of M samples) in the form of vectors, up to the time NT S +(M-1) T s /M, the samples can be written in the modeling framework presented as follows: [Math 5]
Figure imgf000015_0001
H désignant la matrice de canal, de préférence égale à une matrice de Toeplitz par blocs décrivant le modèle d’interférence entre symboles propre au canal de propagation, sn étant le vecteur des symboles émis participant à l’interférence entre symboles présente dans les NxM derniers échantillons reçus, et wn est un vecteur de bruit gaussien, centré, de variance ow 2 sur chaque coordonnée et indépendant du signal émis. H denoting the channel matrix, preferably equal to a block Toeplitz matrix describing the inter-symbol interference model specific to the propagation channel, s n being the vector of transmitted symbols participating in the inter-symbol interference present in the NxM last samples received, and w n is a Gaussian noise vector, centered, of variance o w 2 on each coordinate and independent of the transmitted signal.
[0084] Par exemple, la matrice de canal comprend deux blocs nuis, plus particulièrement un bloc triangulaire nul inférieur et un bloc triangulaire nul supérieur. For example, the channel matrix comprises two bare blocks, more particularly a lower null triangular block and an upper null triangular block.
[0085] Lors d’une étape de calcul E53, le module de configuration 400a du combineur direct 400 calcule les coefficients pH, le module de configuration 420a du combineur retour 420 calcule les coefficients qH et le module de configuration 460a du module d’ajout 460 calcule la composante scalaire 0 non nulle. During a calculation step E53, the configuration module 400a of the forward combiner 400 calculates the coefficients p H , the configuration module 420a of the reverse combiner 420 calculates the coefficients q H and the configuration module 460a of the module d addition 460 calculates the nonzero 0 scalar component.
[0086] Par exemple, les paramètres pH, qH , 0 de l’égaliseur 210 sont calculés de manière à minimiser la fonction de coût « erreur quadratique moyenne » (MSE : « Minimum Square Error » en anglais) entre l’estimée zn et le symbole sn.Ai où A désigne le retard de restitution des symboles par le récepteur, notée : For example, the parameters p H , q H , 0 of the equalizer 210 are calculated so as to minimize the “mean squared error” cost function (MSE: “Minimum Square Error”) between the estimated z n and the symbol s n.Ai where A designates the delay in restitution of the symbols by the receiver, denoted:
[Math 6]
Figure imgf000015_0002
Alternativement, les paramètres p , qH , 0 de l’égaliseur 210 sont calculés de manière à minimiser un taux d’erreur de bit (BER : « Bit Error Rate »).
[Math 6]
Figure imgf000015_0002
Alternatively, the parameters p , q H , 0 of the equalizer 210 are calculated so as to minimize a bit error rate (BER: “Bit Error Rate”).
[0087] De manière avantageuse, le retard A peut être optimisé. Par exemple, il est possible d’essayer plusieurs valeurs du retard A (par exemple par balayage) pour trouver le meilleur, c’est-à-dire celui minimisant la fonction de coût J. Advantageously, the delay A can be optimized. For example, it is possible to try several values of the delay A (for example by scanning) to find the best one, i.e. the one minimizing the cost function J.
[0088] Le résultat de ce calcul de minimisation de la fonction J permet de déterminer les paramètres pH, qH , 0 de l’égaliseur 210 selon les expressions suivantes : The result of this function J minimization calculation makes it possible to determine the parameters p H , q H , 0 of the equalizer 210 according to the following expressions:
[Math. 7]
Figure imgf000016_0001
valeurs des colonnes de la matrice canal H ! ^A+I = H(: , A + 1) désigne la colonne A+1 de la matrice canal H ; E(sn) désigne l’espérance des symboles émis ; os 2 désigne la variance des symboles émis ; q* désigne le coefficient de rang i dans qH ; I désigne la matrice identité ; JA = avec s=N+L-2-A-Nb ; et 0 désigne la matrice nulle.
Figure imgf000016_0002
[Math. 7]
Figure imgf000016_0001
values of the columns of the channel matrix H! ^A+I = H(: , A + 1) denotes column A+1 of channel matrix H; E(s n ) denotes the expectation of the transmitted symbols; o s 2 denotes the variance of the transmitted symbols; q* denotes the coefficient of rank i in q H ; I denotes the identity matrix; J A = with s=N+L-2-AN b ; and 0 denotes the zero matrix.
Figure imgf000016_0002
[0089] Ainsi, la valeur de composante scalaire 0 non nulle est définie notamment en fonction de l’espérance mathématique de l’alphabet Q non centré et de la matrice de canal H modélisant en particulier les interférences entre symboles. Thus, the value of non-zero scalar component 0 is defined in particular as a function of the mathematical expectation of the non-centered alphabet Q and of the channel matrix H modeling in particular the interferences between symbols.
[0090] Ce résultat est obtenu en faisant les hypothèses suivantes : la valeur des symboles sn émis est une variable aléatoire stationnaire, si bien que l’espérance mathématique des symboles est invariante dans le temps, i.e. E(sn) = E(sn-A) ; le bruit est décorrélé des symboles sn émis, si bien que la covariance du bruit et des symboles est nulle ; et le bruit a une espérance mathématique nulle, i.e. E(wn) = 0. This result is obtained by making the following assumptions: the value of the symbols s n transmitted is a stationary random variable, so that the mathematical expectation of the symbols is invariant over time, ie E(s n ) = E( s nA ); the noise is decorrelated from the symbols s n emitted, so that the covariance of the noise and of the symbols is zero; and the noise has zero mathematical expectation, ie E(w n ) = 0.
[0091] Les expressions calculées ci-dessus sont obtenues en supposant un bruit blanc gaussien de moyenne nulle. Toutefois, celles-ci pourront bien entendu être adaptées par l’Homme du Métier, de manière à tenir compte d’autres statistiques de bruit, par exemple un bruit corrélé, tout en restant dans le cadre de la présente invention. [0092] Les equations [Math 7] sont par exemple determmees préalablement et implémentées respectivement dans les modules de configuration 400a, 420a, 460a. The expressions calculated above are obtained assuming Gaussian white noise with zero mean. However, these could of course be adapted by those skilled in the art, so as to take account of other noise statistics, for example correlated noise, while remaining within the scope of the present invention. The equations [Math 7] are for example determined beforehand and implemented respectively in the configuration modules 400a, 420a, 460a.
[0093] Lors d’une étape de configuration E55, les paramètres pH, qH , 0 sont appliqués respectivement au filtre amont 300, au filtre retour 320 et au module d’ajout 360 de manière à configurer l’égaliseur 210. During a configuration step E55, the parameters p H , q H , 0 are applied respectively to the upstream filter 300, to the return filter 320 and to the addition module 360 so as to configure the equalizer 210.
[0094] Dès lors que l’égaliseur 210 est configuré, les paramètres de configuration restent inchangés pour la réception de plusieurs symboles. [0094] As soon as the equalizer 210 is configured, the configuration parameters remain unchanged for the reception of several symbols.
[0095] En référence à la figure 6, un deuxième mode de réalisation du récepteur selon l’invention va à présent être décrit. With reference to FIG. 6, a second embodiment of the receiver according to the invention will now be described.
[0096] Selon le deuxième mode de réalisation, l’égaliseur, qui porte à présent la référence 610 diffère de l’égaliseur 210 selon le premier mode de réalisation, en ce qu’il ne comprend pas de boucle de retour. According to the second embodiment, the equalizer, which now bears the reference 610, differs from the equalizer 210 according to the first embodiment, in that it does not include a feedback loop.
[0097] Ainsi, le combineur direct 400 fournit la combinaison linéaire y n à partir des échantillons yn et le module d’ajout 460 ajoute à cette combinaison linéaire y n la composante scalaire 0 non nulle de manière à obtenir l’estimée zn, telle que zn=yn + 0. De cette manière, l’estimée zn est calculée indépendamment des symboles Sn-â-i, Sn-â-2, ■■■ préalablement détectés. Thus, the direct combiner 400 supplies the linear combination y n from the samples y n and the addition module 460 adds to this linear combination y n the non-zero scalar component 0 so as to obtain the estimate z n , such that z n =y n +0. In this way, the estimate z n is calculated independently of the symbols Sn-â-1, Sn-â-2, ■■■ previously detected.
[0098] Comme décrit précédemment, le combineur direct 400 peut être un filtre FIR configuré par le module de configuration 400a est conçu pour calculer les coefficients pH. Ainsi, l’estimée zn est déterminée en fonction de ces coefficients, tel que zn= pHxyn+ 0. As described above, the direct combiner 400 can be an FIR filter configured by the configuration module 400a is designed to calculate the coefficients p H . Thus, the estimate z n is determined according to these coefficients, such that z n = p H xy n + 0.
[0099] Le procédé décrit en référence à la figure 5 reste valable à la différence que seuls les coefficients pH et la composante scalaire 0 non nulle sont calculés lors de l’étape E53. The method described with reference to FIG. 5 remains valid except that only the coefficients p H and the non-zero scalar component 0 are calculated during step E53.
[0100] Les paramètres pH et 0 de l’égaliseur 610 sont calculés en faisant les mêmes hypothèses que celles précédemment pour le premier mode de réalisation. Dans ce cas, les paramètres de l’égaliseur 610 sont déterminés selon les expressions suivantes, avec les mêmes notations que précédemment : The parameters p H and 0 of the equalizer 610 are calculated by making the same assumptions as those previously for the first embodiment. In this case, the parameters of the equalizer 610 are determined according to the following expressions, with the same notations as previously:
[Math. 8]
Figure imgf000017_0001
[0101] On constate que la composante scalaire 0 non nulle depend uniquement de l’espérance prédéfinie de l’alphabet Q, de la matrice de canal H et des coefficients PH-
[Math. 8]
Figure imgf000017_0001
It can be seen that the non-zero scalar component 0 depends solely on the predefined expectation of the alphabet Q, of the channel matrix H and of the coefficients P H -
[0102] En supposant que la valeur des symboles sn est une variable aléatoire stationnaire alors l’espérance associée est invariante dans le temps, si bien que E(sn-A) = E(sn). En supposant que le canal de propagation 106 est stationnaire sur une période de référence, la matrice de canal H est invariante dans le temps. Dans ce cas, la composante scalaire O non nulle est une constante sur cette période de référence. [0102] Assuming that the value of the symbols s n is a stationary random variable then the associated expectation is invariant over time, so that E(s nA )=E(s n ). Assuming that the propagation channel 106 is stationary over a reference period, the channel matrix H is time invariant. In this case, the non-zero scalar component O is a constant over this reference period.
[0103] Dans les deux modes de réalisation décrits précédemment, les paramètres de l’égaliseur 210 sont calculés initialement de manière analytique, notamment en fonction de paramètres extérieurs liés au canal de propagation 106, au bruit et aux propriétés statistiques des symboles sn. En particulier, l’estimateur de canal 214 et l’estimateur de bruit 212 peuvent être utilisés pour fournir à l’égaliseur 210 la matrice de canal H et la variance de bruit ow 2. In the two embodiments described above, the parameters of the equalizer 210 are initially calculated analytically, in particular as a function of external parameters linked to the propagation channel 106, to the noise and to the statistical properties of the symbols s n . In particular, the channel estimator 214 and the noise estimator 212 can be used to supply the equalizer 210 with the channel matrix H and the noise variance o w 2 .
[0104] De manière alternative, les paramètres (0, pH, qH) ou (0, pH) de l’égaliseur 210 peuvent être déterminés de manière adaptative par une technique de convergence et de suivi. Cette technique constitue une variante de réalisation pouvant s’appliquer à chacun des modes de réalisation décrits ci-avant. [0104] Alternatively, the parameters (0, p H , q H ) or (0, p H ) of the equalizer 210 can be determined adaptively by a technique of convergence and tracking. This technique constitutes a variant embodiment that can be applied to each of the embodiments described above.
[0105] En référence à la figure 7, une variante du premier mode de réalisation de l’égaliseur va être à présent décrite pour déterminer et ajuster les paramètres de l’égaliseur selon une technique de convergence et de suivi. [0105] With reference to FIG. 7, a variant of the first embodiment of the equalizer will now be described for determining and adjusting the parameters of the equalizer according to a convergence and tracking technique.
[0106] Selon cette variante, l’égaliseur, qui porte à présent la référence 710, est conçu pour mettre à jour de manière itérative la composante scalaire 0 en fonction de symboles préalablement déterminés par le module de décision 216. Cela ne nécessite pas d’utiliser un décodeur (« soft demapper » en anglais) qui utilise plusieurs estimée successives, pour les analyser comme avec de la correction d’erreur. Au contraire, le module de décision 216 fournit chaque symbole sn- à partir d’une seule estimée zn. According to this variant, the equalizer, which now bears the reference 710, is designed to iteratively update the scalar component 0 as a function of symbols previously determined by the decision module 216. This does not require use a decoder (“soft demapper” in English) which uses several successive estimates, to analyze them as with error correction. On the contrary, the decision module 216 provides each symbol s n- from a single estimate z n .
[0107] Ainsi, l’égaliseur 710 comprend en outre un module de comparaison 780 des symboles précédemment détectés par le module de décision 216 à l’estimée zn, de manière à calculer un signal d’erreur en. Par exemple, le signal d’erreur en fourni en sortie du module de comparaison 780 est tel que en = zn - sn-A. [0108] Le module de comparaison 780 a une sortie reliee au module de configuration 700a du combineur direct 400, au module de configuration 720a du combineur retour 420 et au module de configuration 760a du module d’ajout 460, de sorte que le signal d’erreur en est fourni, pour chaque période symbole, simultanément en entrée de ces modules de configuration 700a, 720a, 760a. Thus, the equalizer 710 further comprises a module 780 for comparing the symbols previously detected by the decision module 216 with the estimate z n , so as to calculate an error signal e n . For example, the error signal e n provided at the output of the comparison module 780 is such that e n =z n −s nA . The comparison module 780 has an output connected to the configuration module 700a of the direct combiner 400, to the configuration module 720a of the reverse combiner 420 and to the configuration module 760a of the add module 460, so that the signal of The error e n is supplied, for each symbol period, simultaneously at the input of these configuration modules 700a, 720a, 760a.
[0109] Un procédé 800 de configuration de l’égaliseur 710 va maintenant être décrit plus en détail en référence à la figure 7. [0109] A method 800 of configuring the equalizer 710 will now be described in more detail with reference to Figure 7.
[0110] Lors d’une étape d’initialisation E80, les paramètres pH, qH, 0 de l’égaliseur 710 sont initialisés, par exemple avec les valeurs par défaut suivantes : pH=(1 ,0,0,...,0) ; qH=(0,0,0,...,0) ; 0 =0. During an initialization step E80, the parameters p H , q H , 0 of the equalizer 710 are initialized, for example with the following default values: p H =(1,0,0,. ..,0); q H = (0,0,0,...,0); 0 =0.
[0111] Lors d’une étape d’émission/réception E82, l’émetteur 102 démarre l’envoi d’une séquence de symboles connue et le récepteur 104 reçoit cette séquence. During a transmission/reception step E82, the transmitter 102 starts sending a sequence of known symbols and the receiver 104 receives this sequence.
[0112] Cette séquence de symboles connue sert à l’égaliseur 710 à mettre à jour ses paramètres de configuration pH, qH, 0, au fur et à mesure qu’il reçoit les symboles de la séquence connue. Cette mise à jour s’effectue de manière itérative, lors d’une phase de convergence B1 comme détaillé ci-dessous. This known sequence of symbols is used by the equalizer 710 to update its configuration parameters p H , q H , 0, as it receives the symbols of the known sequence. This update is carried out iteratively, during a convergence phase B1 as detailed below.
[0113] À chaque nouvel ensemble de M échantillons yn fourni par l’échantillonneur 208, les paramètres de configuration pH, qH, 0 de l’égaliseur 710 sont mis à jour. Ainsi, les paramètres de l’égaliseur 710 sont mis à jour une fois par période symbole, pour chaque symbole de la séquence connu, reçu lors de la phase de convergence B1. At each new set of M samples y n supplied by the sampler 208, the configuration parameters p H , q H , 0 of the equalizer 710 are updated. Thus, the parameters of the equalizer 710 are updated once per symbol period, for each symbol of the known sequence, received during the convergence phase B1.
[0114] Cette mise à jour s’effectue en comparant les estimées zn des symboles aux symboles de la séquence connue. This updating is carried out by comparing the estimates z n of the symbols with the symbols of the known sequence.
[0115] Chaque symbole sn de la séquence connue est reçu par le récepteur avec un retard A. Ainsi, lors d’une étape de comparaison E84, le module de comparaison 780 fourni, pour chaque période symbole, le signal d’erreur e(n) entre l’estimée zn et le symbole reçu sn.A de sorte que en = zn - sn-&. Ce signal d’erreur e(n) est transmis à chaque période symbole aux modules de configuration 700a, 720a, 760a. Each symbol s n of the known sequence is received by the receiver with a delay A. Thus, during a comparison step E84, the comparison module 780 supplies, for each symbol period, the error signal e (n) between the estimate z n and the received symbol s nA such that e n = z n -s n-& . This error signal e(n) is transmitted at each symbol period to the configuration modules 700a, 720a, 760a.
[0116] Lors d’une étape de mise à jour E86, les modules de configuration 700a, 720a, 760a calculent les paramètres de configuration pH, qH, 0 de l’égaliseur 710 en fonction de la valeur initiale fixée lors de l’étape d’initialisation E80 ou d’une valeur antérieure des paramètres déterminée lors de la période précédente (i.e. lors d’une précédente itération). [0117] Par exemple, lors de I etape de mise a jour E86, During an update step E86, the configuration modules 700a, 720a, 760a calculate the configuration parameters p H , q H , 0 of the equalizer 710 according to the initial value fixed during the initialization step E80 or a previous value of the parameters determined during the previous period (ie during a previous iteration). [0117] For example, during the update step E86,
• le module de configuration 700a du filtre amont 400 est configuré pour calculer les coefficients pH dudit filtre selon la formule de récurrence suivante : • the configuration module 700a of the upstream filter 400 is configured to calculate the coefficients p H of said filter according to the following recurrence formula:
[Math 9] [Math 9]
Pn+l = Pn ~ Pienyn Pn+l = Pn ~ Pie n yn
• le module de configuration 720a du filtre retour 420 est configuré pour calculer les coefficients qH dudit filtre selon la formule de récurrence suivante : • the configuration module 720a of the feedback filter 420 is configured to calculate the coefficients q H of said filter according to the following recurrence formula:
[Math 10]
Figure imgf000020_0001
[Math 10]
Figure imgf000020_0001
• le module de configuration 760a du module d’ajout 460 est configuré pour calculer la composante scalaire 0 selon la formule de récurrence suivante : • the configuration module 760a of the addition module 460 is configured to calculate the scalar component 0 according to the following recurrence formula:
[Math 11 ] [Math 11 ]
©n+l = ®n ~ 2en où en = zn - s„_A désigne la différence (ou erreur) entre l’estimée zn et le symbole sn. A émis avec un retard A pour la période symbole Tn ; p! désigne un pas d’adaptation, de préférence inférieur à 1 , pour l’adaptation des coefficients pH du filtre amont et les coefficients qH du filtre retour et p2 désigne un pas d’adaptation, de préférence inférieur à 1 , pour l’adaptation de la composante scalaire 0. Par exemple, les pas d’adaptation p! et p2 sont égaux, de sorte que pi=p2. ©n+l = ®n ~ 2e n where e n = z n - s„_ A designates the difference (or error) between the estimate z n and the symbol s n . A transmitted with a delay A for the symbol period T n ; p! denotes an adaptation step, preferably less than 1, for the adaptation of the coefficients p H of the upstream filter and the coefficients q H of the return filter and p 2 denotes an adaptation step, preferably less than 1, for the 'adaptation of the scalar component 0. For example, the adaptation steps p! and p 2 are equal, so that pi=p 2 .
[0118] Cette mise à jour s’effectue de manière itérative, i.e. période par période, de manière à converger vers une valeur cible. Ainsi, après chaque mise à jour, l’égaliseur 710 détermine lors d’une étape de test E88, si un critère de convergence est atteint. Par exemple, un critère de convergence est tel que la différence en est inférieure à un seuil de convergence prédéterminé e^ This updating is carried out iteratively, ie period by period, so as to converge towards a target value. Thus, after each update, the equalizer 710 determines during a test step E88, whether a convergence criterion has been reached. For example, a convergence criterion is such that the difference e n is less than a predetermined convergence threshold e^
[0119] Dès lors que l’erreur en est inférieure au seuil de convergence prédéterminé ei, (i.e, e(n)<ei) une phase de poursuite B2 est mise en oeuvre qui va être décrite ci- dessous plus en détails. [0120] Lors de cette phase de poursuite B2, la mise a jour des paramétrés de l’égaliseur 710 est pilotée par les détections précédentes de symboles. Ainsi, l’étape de poursuite B2 diffère de l’étape de convergence B1 en ce qu’elle utilise les symboles détectés s„_A dans l’erreur en au lieu des symboles émis sn.A pour mettre à jour les paramètres de l’égaliseur 710. As soon as the error e n is less than the predetermined convergence threshold ei, (ie, e(n)<ei) a tracking phase B2 is implemented which will be described below in more detail. During this tracking phase B2, the updating of the settings of the equalizer 710 is controlled by the previous detections of symbols. Thus, the tracking step B2 differs from the convergence step B1 in that it uses the detected symbols s„_ A in the error e n instead of the transmitted symbols s nA to update the parameters of the 710 equalizer.
[0121 ] Ainsi, lors d’une étape E89, le signal d’erreur e(n) est remplacé par un signal d’erreur entre l’estimée zn et le symbole s„_A détecté avec un retard A de sorte que
Figure imgf000021_0001
[0121] Thus, during a step E89, the error signal e(n) is replaced by an error signal between the estimate z n and the symbol s„_ A detected with a delay A so that
Figure imgf000021_0001
[0122] Les paramètres de l’égaliseur 710 sont déterminés à chaque itération lors de l’étape de mise à jour E86, par les mêmes équations Math 9, Math 10 et Math 1 1 que décrites précédemment, tant que l’erreur en = z„ - s„_A est supérieure au seuil de convergence prédéterminé e^ The parameters of the equalizer 710 are determined at each iteration during the update step E86, by the same equations Math 9, Math 10 and Math 11 as described above, as long as the error in = z„ - s„_ A is greater than the predetermined convergence threshold e^
[0123] Dès lors que cette erreur e(n) devient supérieure au seuil de convergence prédéterminé e1 ; le procédé bascule dans la phase de convergence B1 en exécutant les étapes E84, E86 tant que en>ei comme décrit précédemment. As soon as this error e(n) becomes greater than the predetermined convergence threshold e 1 ; the method switches to convergence phase B1 by executing steps E84, E86 as long as e n >ei as described previously.
[0124] En référence à la figure 9, une variante du deuxième mode de réalisation de l’égaliseur va être à présent décrite pour déterminer et ajuster les paramètres de l’égaliseur selon la technique de convergence et de suivi préalablement décrite. [0124] With reference to FIG. 9, a variant of the second embodiment of the equalizer will now be described for determining and adjusting the parameters of the equalizer according to the convergence and tracking technique previously described.
[0125] Selon cette variante, l’égaliseur, qui porte à présente la référence 910 est conçu pour déterminer de manière itérative ses paramètre de configuration 0, pH. According to this variant, the equalizer, which now bears the reference 910, is designed to iteratively determine its configuration parameters 0, p H .
[0126] Comme décrit en référence à la figure 7, l’égaliseur 910 comprend le module de comparaison 780 des symboles précédemment détectés par le module de décision 216 à l’estimée zn, de manière à calculer le signal d’erreur en. Comme décrit précédemment, les paramètres de configuration 0, pH de l’égaliseur 910 sont mis à jour à chaque itération en fonction du signal d’erreur e(n), respectivement par les modules de configuration 900a et 960a selon le même procédé 800 tel que décrit en référence à la figure 8 à la différence que seuls les paramètres 0, pH. As described with reference to FIG. 7, the equalizer 910 comprises the module 780 for comparing the symbols previously detected by the decision module 216 with the estimate z n , so as to calculate the error signal e n . As previously described, the configuration parameters 0, p H of the equalizer 910 are updated at each iteration as a function of the error signal e(n), respectively by the configuration modules 900a and 960a according to the same method 800 as described with reference to FIG. 8 with the difference that only the parameters 0, p H .
[0127] Par exemple, lors de l’étape de mise à jour E86, le module de configuration 900a du filtre amont 400 est configuré pour calculer les coefficients pH dudit filtre selon la formule de récurrence [Math 9] ; le module de configuration 960a du module d ajout 460 est configure pour calculer la composante scalaire 0 selon la formule de récurrence [Math 11], For example, during the update step E86, the configuration module 900a of the upstream filter 400 is configured to calculate the coefficients p H of said filter according to the recurrence formula [Math 9]; the configuration module 960a of the addition module 460 is configured to calculate the scalar component 0 according to the recurrence formula [Math 11],
[0128] Dans les exemples décrits ci-avant, le récepteur 106 selon l’invention peut comprendre un système informatique 10, tel qu’illustré sous la forme d’un bloc- diagramme sur la figure 10, adapté pour la mise en oeuvre d’un ou plusieurs modules décrits précédemment. In the examples described above, the receiver 106 according to the invention may comprise a computer system 10, as illustrated in the form of a block diagram in FIG. 10, adapted for the implementation of one or more modules described above.
[0129] Ce système informatique 10 comporte une unité 10.1 de traitement de données (telle qu’un microprocesseur noté CPU, de l’anglais « Central Processing Unit »), une mémoire principale 10.2 (telle qu’une mémoire à accès aléatoire, notée RAM, de l’anglais « Random Access Memory ») accessible par l’unité de traitement 10.1 , une mémoire morte 10.3 notée ROM, de l’anglais « Read Only Memory »), accessible par l’unité de traitement 10.1 , un support de stockage optionnel, lisible par ordinateur, comme par exemple un support local (tel qu’un disque dur local 10.6, noté HD de l’anglais « Hard Drive ») ou bien encore un support amovible (tel qu’une clé USB, de l’anglais « Universal Serial Bus », ou bien un CD, de l’anglais « Compact Disc » ou bien un DVD, de l’anglais « Digital Versatile Disc ») lisible au moyen d’un lecteur approprié du système informatique 10 (tel qu’un port USB ou bien un lecteur de disque CD et/ou DVD) ; un module d’entrée/sortie 10.7 pour la réception / l'envoi de données depuis / vers des périphériques externes tels que disque dur, support de stockage amovible ou autres. This computer system 10 comprises a data processing unit 10.1 (such as a microprocessor denoted CPU, from the English "Central Processing Unit"), a main memory 10.2 (such as a random access memory, denoted RAM, from the English "Random Access Memory") accessible by the processing unit 10.1, a read only memory 10.3 denoted ROM, from the English "Read Only Memory"), accessible by the processing unit 10.1, a support optional storage, readable by computer, such as for example a local medium (such as a local hard disk 10.6, denoted HD in English "Hard Drive") or even a removable medium (such as a USB key, the English “Universal Serial Bus”, or else a CD, from the English “Compact Disc” or else a DVD, from the English “Digital Versatile Disc”) readable by means of an appropriate reader of the computer system 10 ( such as a USB port or a CD and/or DVD disk drive); a 10.7 input/output module for receiving/sending data from/to external devices such as hard disk, removable storage medium or others.
[0130] Un programme d'ordinateur P contenant des instructions sous la forme d’un code exécutable pour l’unité de traitement 10.1 est enregistré sur le support 10.6. A computer program P containing instructions in the form of an executable code for the processing unit 10.1 is recorded on the medium 10.6.
[0131] Ce programme d’ordinateur P est par exemple destiné à être chargé dans la mémoire principale, afin que l’unité de traitement 10.1 exécute ses instructions. Ces instructions mettent en oeuvre un ou plusieurs des modules décrits précédemment, qui sont ainsi des modules logiciels. This computer program P is for example intended to be loaded into the main memory, so that the processing unit 10.1 executes its instructions. These instructions implement one or more of the modules described previously, which are thus software modules.
[0132] Alternativement, tout ou partie de ces modules pourrait être implémenté sous forme de modules matériels, c'est-à-dire sous forme d'un circuit électronique, par exemple micro-câblé, ne faisant pas intervenir de programme d'ordinateur. Alternatively, all or part of these modules could be implemented in the form of hardware modules, that is to say in the form of an electronic circuit, for example micro-wired, not involving a computer program. .
[0133] Il apparaît clairement qu’un récepteur tel que celui décrit précédemment permet grâce à l’ajout d’une composante scalaire non nulle dans l’estimée zn avant détection du symbole d’améliorer les performances de détection des symboles. [0134] On notera par ailleurs que I invention n est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci- dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. It clearly appears that a receiver such as the one described previously makes it possible, thanks to the addition of a non-zero scalar component in the estimate z n before detection of the symbol, to improve the symbol detection performance. [0134] It will also be noted that the invention is not limited to the embodiments described above. It will indeed appear to those skilled in the art that various modifications can be made to the embodiments described above, in the light of the teaching which has just been disclosed to them.
[0135] Les modes de réalisation et variantes ci-avant ont été décrits pour améliorer les performances de détection d’un récepteur de données numériques en présence d’interférences entre symboles, ce qui est le cas d’usage le plus fréquent. De manière plus générale, l’invention pourra également s’appliquer à tout autre type de distorsions ou d’interférences provoquées par le canal de propagation, dans la mesure où celles-ci peuvent être modélisées sous la forme d’une matrice de Toeplitz compatible de sorte que le signal échantillonné yn puisse s’écrire sous la forme matricielle yn=H.sn+wn selon l’expression [Math 5]. The above embodiments and variants have been described to improve the detection performance of a digital data receiver in the presence of interference between symbols, which is the most frequent case of use. More generally, the invention can also be applied to any other type of distortion or interference caused by the propagation channel, insofar as these can be modeled in the form of a Toeplitz matrix compatible so that the sampled signal y n can be written in the matrix form y n =Hs n +w n according to the expression [Math 5].
[0136] Dans les exemples décrits ci-avant, des filtres à réponse impulsionnelle finie ont été décrit pour mettre en oeuvre le combineur d’échantillons (i.e. filtre direct) et le combineur de symboles préalablement détectés (i.e. filtre de retour). D’autres types de filtres pourront également être utilisés. In the examples described above, finite impulse response filters have been described to implement the sample combiner (i.e. direct filter) and the previously detected symbol combiner (i.e. return filter). Other types of filters may also be used.
[0137] Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en oeuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. In the detailed presentation of the invention which is made above, the terms used must not be interpreted as limiting the invention to the embodiments set out in the present description, but must be interpreted to include therein all the equivalents of which the forecast is within the reach of those skilled in the art by applying their general knowledge to the implementation of the teaching which has just been disclosed to them.

Claims

Revendications Claims
[1 ] Récepteur de données numériques (104) comportant : un échantillonner (208) conçu pour échantillonner un signal reçu (r(t)) s’étant propagé dans un canal de propagation (106), des symboles (sn) successifs étant encodés dans ce signal reçu (r(t)), afin de fournir un ou plusieurs échantillons (yn) par symbole (sn) reçu, les symboles (sn) appartenant à un alphabet (Q) prédéfini ; un égaliseur (210 ; 610 ; 710 ; 910) conçu pour calculer, pour chaque symbole (sn) reçu, une estimée (zn) de ce symbole (sn) à partir d’une combinaison linéaire (y’n) des échantillons (yn) pour ce symbole (sn) ; et un module de décision (216) conçu pour déterminer le symbole de l'alphabet (Q) le plus proche de l'estimée (zn) comme symbole détecté (s„) ; caractérisé en ce que l’alphabet (Q) présente un décentrage de sorte que les symboles émis (sn) ont une espérance prédéfinie (E[sn]) non nulle, et en ce que l'égaliseur (210 ; 610 ; 710 ; 910) est conçu pour ajouter une composante scalaire (0) non nulle à la combinaison linéaire (y’n) pour compenser au moins en partie le décentrage ; l'égaliseur (710 ; 910) étant conçu pour mettre à jour (E86) de manière itérative (B1 , B2) la composante scalaire (0) en fonction de symboles préalablement déterminés par le module de décision (216). [1] Digital data receiver (104) comprising: a sampler (208) designed to sample a received signal (r(t)) having propagated in a propagation channel (106), successive symbols (s n ) being encoded in this received signal (r(t)), in order to provide one or more samples (y n ) per symbol (s n ) received, the symbols (s n ) belonging to a predefined alphabet (Q); an equalizer (210; 610; 710; 910) designed to calculate, for each symbol (s n ) received, an estimate (z n ) of this symbol (s n ) from a linear combination (y' n ) of the samples (y n ) for this symbol (s n ); and a decision module (216) adapted to determine the symbol of the alphabet (Q) closest to the estimate (z n ) as the detected symbol (s„); characterized in that the alphabet (Q) has an off-centering such that the transmitted symbols (s n ) have a non-zero predefined expectation (E[s n ]), and in that the equalizer (210; 610; 710 ;910) is designed to add a non-zero scalar component (0) to the linear combination ( y'n ) to at least partially compensate for the off-centering; the equalizer (710; 910) being designed to update (E86) iteratively (B1, B2) the scalar component (0) as a function of symbols previously determined by the decision module (216).
[2] Récepteur selon la revendication 1 , dans lequel l'égaliseur (210 ; 610) est conçu pour calculer la composante scalaire (0) à partir de coefficients (pH) de la combinaison linéaire (y’n) des échantillons (yn) et de l’espérance prédéfinie ( [s„]). [2] Receiver according to claim 1, in which the equalizer (210; 610) is designed to calculate the scalar component (0) from coefficients (p H ) of the linear combination (y' n ) of the samples (y n ) and the predefined expectation ( [s„]).
[3] Récepteur selon la revendication 2, dans lequel l'égaliseur (210 ; 610) est conçu pour calculer la composante scalaire (0) à partir d’une matrice de canal (H) représentative du canal de propagation (106). [3] Receiver according to claim 2, in which the equalizer (210; 610) is designed to calculate the scalar component (0) from a channel matrix (H) representative of the propagation channel (106).
[4] Récepteur selon la revendication 3, dans lequel ladite matrice de canal (H) est une matrice de Toeplitz par blocs. [4] Receiver according to claim 3, wherein said channel matrix (H) is a block Toeplitz matrix.
[5] Récepteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'égaliseur (210 ; 610) est conçu pour calculer ladite composante scalaire (0) afin de minimiser une erreur quadratique moyenne entre les symboles émis (sn) et les estimées (zn). [5] Receiver according to any one of claims 1 to 4, in which the equalizer (210; 610) is arranged to calculate said scalar component (0) in order to minimize a mean square error between the transmitted symbols (s n ) and the estimates (z n ).
[6] Récepteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'égaliseur (210 ; 610 ; 710 ; 910) comprend un filtre direct (400), de préférence à réponse impulsionnelle finie, et l’égaliseur est conçu pour appliquer ce filtre direct (400) aux échantillons (yn) pour fournir ladite combinaison linéaire (y’n). [6] Receiver according to any one of Claims 1 to 5, in which the equalizer (210; 610; 710; 910) comprises a direct filter (400), preferably with a finite impulse response, and the equalizer is designed to apply this direct filter (400) to the samples (y n ) to provide said linear combination (y' n ).
[7] Récepteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’égaliseur (610) est conçu pour calculer, pour chaque symbole (sn) reçu, l’estimée (zn) de ce symbole (sn) indépendamment de symboles préalablement détectés. [7] Receiver according to any one of Claims 1 to 6, in which the equalizer (610) is designed to calculate, for each symbol (s n ) received, the estimate (z n ) of this symbol (s n ) independently of previously detected symbols.
[8] Récepteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’égaliseur (210 ; 710) est conçu pour calculer, pour chaque symbole (sn) reçu, l’estimée (zn) de ce symbole (sn) à partir d’une différence (d) entre la combinaison linéaire (y’n) des échantillons (yn) pour ce symbole (sn) et une combinaison linéaire ( ) de symboles préalablement détectés (sn-1, ..., sn-2!), la composante scalaire (0) étant ajoutée à cette différence (d). [8] Receiver according to any one of claims 1 to 6, in which the equalizer (210; 710) is designed to calculate, for each symbol (s n ) received, the estimate (z n ) of this symbol ( s n ) from a difference (d) between the linear combination (y' n ) of the samples (y n ) for this symbol (s n ) and a linear combination ( ) of previously detected symbols (s n-1 , ..., s n-2! ), the scalar component (0) being added to this difference (d).
[9] Récepteur selon la revendication 8, dans lequel l'égaliseur (210 ; 710) comprend en outre un filtre dit de retour (420), de préférence à réponse impulsionnelle finie, et l’égaliseur (210 ; 710) est conçu pour appliquer ce filtre retour (420) aux symboles préalablement détectés (sn-1, ..., sn-2!) de manière à fournir ladite combinaison linéaire (s') de symboles préalablement détectés (sn-1; ..., sn-2!). [9] Receiver according to claim 8, in which the equalizer (210; 710) further comprises a so-called feedback filter (420), preferably with a finite impulse response, and the equalizer (210; 710) is designed to applying this feedback filter (420) to the previously detected symbols (s n-1 , ..., s n-2! ) so as to provide said linear combination (s') of previously detected symbols (s n-1; .. ., sn-2! ).
[10] Récepteur selon la revendication 6, dans lequel l'égaliseur (210 ; 610 ; 710 ; 910) est conçu pour calculer la composante scalaire (0) à partir du filtre direct (400). [10] Receiver according to claim 6, in which the equalizer (210; 610; 710; 910) is designed to calculate the scalar component (0) from the direct filter (400).
[1 1] Récepteur selon les revendications 9 et 10, dans lequel l’égaliseur (210 ; 710) est conçu pour calculer la composante scalaire (0) en outre à partir du filtre de retour (420). [1 1] Receiver according to claims 9 and 10, wherein the equalizer (210; 710) is arranged to calculate the scalar component (0) additionally from the feedback filter (420).
[12] Récepteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 1 1 , dans lequel l’égaliseur (710 ; 910) est configuré pour calculer la composante scalaire (0) selon la formule de récurrence suivante : [Math 12]
Figure imgf000026_0001
où en = zn - sn-& désigne la différence (ou erreur) entre l’estimée zn et le symbole sn. A émis avec un retard A pour une période symbole Tn ; p2 désigne un pas d’adaptation, de préférence inférieur à 1 , pour l’adaptation de la composante scalaire e.
[12] Receiver according to any one of claims 1 to 1 1, wherein the equalizer (710; 910) is configured to calculate the scalar component (0) according to the following recurrence formula: [Math 12]
Figure imgf000026_0001
where e n = z n - s n-& denotes the difference (or error) between the estimate z n and the symbol s n . A transmitted with a delay A for a symbol period T n ; p 2 denotes an adaptation pitch, preferably less than 1, for the adaptation of the scalar component e.
[13] Système de communication numérique (100) caractérisé en ce qu’il comporte un émetteur (102) conçu pour émettre des symboles sélectionnés dans un alphabet (Q) d’espérance non nulle, et un récepteur (104) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12. [13] Digital communication system (100) characterized in that it comprises a transmitter (102) designed to transmit symbols selected from an alphabet (Q) of non-zero expectation, and a receiver (104) according to one any of claims 1 to 12.
[14] Procédé de réception de données numériques, comportant : pour chacun de plusieurs symboles (sn) successifs encodés dans un signal reçu s’étant propagé dans un canal de propagation (106), les symboles (sn) appartenant à un alphabet (Q) prédéfini, une réception de plusieurs échantillons (yn) ; une égalisation linéaire en calculant, pour chaque symbole (sn) reçu, une estimée (zn) de ce symbole (sn) à partir d’une combinaison linéaire (y’n) des échantillons (yn) pour ce symbole (sn) ; et une détermination du symbole de l'alphabet (Q) le plus proche de l'estimée (zn) comme symbole détecté (sn) ; caractérisé en ce que l’alphabet (Q) présente un décentrage de sorte que les symboles émis (sn) ont une espérance prédéfinie (E[s„]) non nulle, en ce que l’égalisation linéaire comporte un ajout d’une composante scalaire (0) non nulle à la combinaison linéaire (y’n) pour compenser au moins en partie le décentrage, la composante scalaire (0) étant mise à jour de manière itérative (B1 , B2) en fonction de symboles préalablement déterminés par le module de décision (216). [14] Method for receiving digital data, comprising: for each of several successive symbols (s n ) encoded in a received signal having propagated in a propagation channel (106), the symbols (s n ) belonging to an alphabet (Q) predefined, a reception of several samples (y n ); a linear equalization by calculating, for each symbol (s n ) received, an estimate (z n ) of this symbol (s n ) from a linear combination (y' n ) of the samples (y n ) for this symbol ( sn ); and a determination of the symbol of the alphabet (Q) closest to the estimate (z n ) as the detected symbol (s n ); characterized in that the alphabet (Q) has an off-centering such that the transmitted symbols (s n ) have a non-zero predefined expectation (E[s„]), in that the linear equalization comprises an addition of a non-zero scalar component (0) to the linear combination (y' n ) to at least partly compensate for the off-centering, the scalar component (0) being updated iteratively (B1, B2) as a function of symbols previously determined by the decision module (216).
[15] Programme d’ordinateur (P) téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon la revendication 14, lorsque ledit programme (P) est exécuté sur un ordinateur. [15] Computer program (P) downloadable from a communication network and/or recorded on a computer-readable medium, characterized in that it comprises instructions for the execution of the steps of a method according to claim 14 , when said program (P) is executed on a computer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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